JP2006171247A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クリーナレス方式の画像形成装置において、転写残トナー均一化手段及びトナー帯電量制御手段に転写残トナーが付着していることに起因する、帯電不良，ゴースト，かぶり等の画像不良を雰囲気の温湿度にかかわらず防止する。
【解決手段】 転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に対して、電源Ｓ４，Ｓ５からパルス状の直流電圧を印加することでこれらに付着している転写残トナーを感光ドラム１上に吐き出させる。雰囲気中の絶対水分量が少ない低湿度の場合には、手段７，８と感光ドラム１との接触部ｅ，ｆの抵抗値が高くなって、手段７，８にパルス状の直流電圧を印加しても転写残トナーを吐き出しにくい。そこで、低湿度下では直流電圧の印加回数を増加させて、転写残トナーを十分に吐き出させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、クリーナレス方式の画像形成装置、すなわち、転写工程後に像担持体上に残った転写残トナーを、現像装置において現像同時クリーニングで像担持体上から除去するようにした画像形成装置に関する。

図１６に、特許文献１に記載されているクリーナレス方式の画像形成装置を示す。矢印Ｒ１方向に回転駆動される感光ドラム１は、帯電部ａで帯電ローラ２によって一様に帯電され、露光部ｂで露光装置３の露光Ｌを受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４によって現像部ｃにてトナーが付着されてトナー像として現像される。

こうして感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写部ｄで転写ローラ５によって紙等の転写材Ｐに転写される。トナー像転写後の転写材Ｐは、定着装置６によって表面にトナー像が定着される。一方、トナー像転写時に転写材Ｐに転写されないで、感光ドラム１表面に残ったトナー（転写残トナー）は、感光ドラム１に回転に伴って現像装置４に搬送され、次の現像工程時に現像と同時に、現像装置４に回収される。

このようなクリーナレス方式の画像形成装置では、帯電装置として接触帯電部材（上述では帯電ローラ２）を用いた場合、感光ドラム上の転写残トナーが、感光ドラム１と帯電ローラ２との接触部である帯電部ａを通過する際に、転写残トナー中の特に帯電極性が正規極性とは逆極性に反転しているトナー（反転トナー）が帯電ローラ２に付着して帯電ローラ２表面に蓄積されることで帯電不良を発生させる原因となるおそれがある。

転写残トナー中の反転トナーが発生する原因としては、現像剤としてのトナーに量的には少ないけれどもその帯電極性がもともと逆極性に反転しているトナーが混在している場合や、さらに、帯電極性が正規極性のトナーであっても転写バイアスや剥離放電等の影響で帯電極性が反転、又は除電されて帯電量が少なくなる場合が存在するためである。

すなわち、転写残トナー中には帯電極性が正規極性のもの、逆極性の反転トナー、帯電量が少ないものが混在しており、その内の反転トナーや帯電量が少ないトナーが帯電部ａを通過する際に帯電ローラ２に付着すると考えられる。

また、感光ドラム１上の転写残トナーを現像装置４で除去・回収するためには、帯電部ａを通過して現像部ｃに到達する感光ドラム１上の転写残トナーの帯電極性が正規極性であり、かつその帯電量が現像装置４によって感光ドラム１上から回収可能なトナー帯電量であることが必要である。反転トナーや帯電量が適切でないトナーについては感光ドラム１上から現像装置４に除去・回収できず、不良画像の原因となってしまう。

そこで、図１６に示す画像形成装置では、感光ドラム１の回転方向に沿っての転写部ｄと帯電部ａとの間における、上流側に帯電補助部材としての転写残トナー均一化手段７を配設し、下流側に同じく帯電補助部材としてのトナー帯電量制御手段８を配設している。

この転写残トナー均一化手段７は、転写部ｄで転写されずに感光ドラム１上に残留した残留トナー像の画像パターンを分散分布化し、非パターン化する手段である。具体的には、感光ドラム１表面をブラシなどの摺擦部材で摺擦することで残留トナーの画像パターンを掻き崩しあるいは攪乱してトナーを感光ドラム１表面に分散分布化する。転写残トナー均一化手段７は、感光ドラム１表面との間に接触部ｅを形成している。

この転写残トナー均一化手段７を設けることで、次の工程であるトナー帯電量制御手段８による感光ドラム１上の残留トナーの正規極性帯電化処理を安定して実施することが可能となり、転写残トナーｇの帯電ローラ２への付着防止が効果的になされる。また感光ドラム１上の転写残トナーの潜像パターンも同時に消去されることで、転写残トナーの潜像パターンによるゴースト像の発生を防止することができる。

すなわち、例えば、縦ラインパターン画像など転写部ｄで転写しにくい画像の場合、像担持体上の転写残トナー量が局所的に多くなる。このような場合、転写残トナー均一化手段７がないと、転写残トナーは均一に分散されることなくトナー帯電量制御手段８に運ばれるため、トナー帯電量制御手段８で転写残トナーを十分に正規極性帯電化処理することができず、帯電ローラ２に転写残トナーが付着する。帯電ローラ２に転写残トナーが付着して汚染されると、帯電不良が発生することがある。また、転写残トナーのパターン、つまり転写工程後に感光ドラム１上に残留した潜像パターンによって次の画像上にゴースト像が発生することがある。

よって、トナー帯電量制御手段８へと送られる感光ドラム１上の転写残トナーは、転写残トナー均一化手段７を設けることにより十分に非パターン化されているので、トナー帯電量制御手段８により現像装置４での回収に適した帯電量に帯電処理されることが可能となる。この結果、帯電ローラ２への転写残トナーの付着を防止し、かつ現像装置４により転写残トナーを効率よく回収することができるので、帯電不良，ゴースト，かぶりなどのない安定した画像を得ることができる。

ところが、写真画像などといった印字比率の高い画像の印字動作を行った場合には、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８の、感光ドラム１との接触部ｅ，ｆに転写残トナーの一部が付着・蓄積されてしまう。この結果、接触部ｅ，ｆの抵抗値が上昇し、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８の機能低下を引き起こし、転写残トナーの非パターン化、転写残トナーへの帯電処理が不十分となり、帯電不良，ゴースト，かぶりなどの問題を招くこととなる。

そこで、印字比率の高い画像の印字動作を行った場合でも、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８の機能を維持するためには、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８に蓄積したトナーを定期的に吐き出させる必要がある。

特許文献２においては、画像形成装置の起動時あるいは印字動作間あるいは印字動作終了時などのあらかじめ決定されているタイミングに、接触帯電装置に印加する電圧をオフするとともに、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８に印加する電圧をパルス状にオン／オフを切り替える動作を一定回数繰り返す制御が記載されている。

これによって、印字比率の高い画像の印字動作を行ったときなど、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８に転写残トナーが大量に蓄積される場合でも、上述のような吐き出し制御を所定のタイミングで実施することで、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８に蓄積したトナーを吐き出し、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８の機能低下を防止することが可能となり、帯電不良，ゴースト，かぶりなどの画像不良を防ぐことができる。なお、図１中の電源Ｓ１〜Ｓ５は、これらが接続されている部材に電圧（バイアス）を印加するための電源である。

特開２００１―２１５７９８号公報 特開２００３−３１６２０２号公報

しかしながら、上述した画像形成装置の使用環境が様々に変化する場合、具体的には使用環境雰囲気の絶対水分量が高い場合と低い場合とを比較すると、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８自体の抵抗値や、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８に蓄積した転写残トナーの帯電量は大きく異なる。特に絶対水分量の低い環境では、上述のような吐き出し制御を行った場合でも、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８に蓄積されたトナーを十分に吐き出させることが困難である。

また、上述した画像形成装置を長期間にわたり使用した場合、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８にトナーだけでなく、紙粉やトナーに添加されている無機微粒子である外添剤などが蓄積することや、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８に用いる部材自体が劣化することにより、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８自体の抵抗値が上昇し、上述のような吐き出し制御を行った場合でも、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８に蓄積されたトナーをここから十分に吐き出させることが困難である。

さらに、非常に印字比率の高い画像の連続印字動作を行った場合、あらかじめ決められた吐き出し制御を実施する前に転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８に転写残トナーが大量に蓄積してしまうおそれがある。そして、転写残トナーが大量に蓄積された場合には、写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８と感光ドラム１との接触部ｅ，ｆの抵抗値が上昇し、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８の機能低下を引き起こし、転写残トナーの非パターン化、転写残トナーへの帯電処理が不十分となり、帯電不良，ゴースト，かぶりなどの問題を招くこととなる。

そこで、本発明は、画像形成装置の使用環境や使用時間、画像の印字比率にかかわらず、帯電補助部材に付着した転写残トナーを十分に吐き出すことを可能とし、帯電不良，ゴースト，かぶりなどの画像不良のない画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、移動可能な表面を有する像担持体と、前記像担持体表面に接触配置された接触帯電部材により前記像担持体表面を一様に帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を前記像担持体から他部材に転写する転写手段とを備え、前記転写手段による転写時に前記他部材に転写されないで前記像担持体上に残った転写残トナーを、前記現像手段が現像と同時に回収する画像形成装置において、前記像担持体表面の移動方向に沿っての前記転写手段の下流側でかつ前記接触帯電部材の上流側に配設され、前記像担持体上の転写残トナーに処理を施す帯電補助部材と、前記帯電補助部材にパルス状の直流電圧を印加することで前記帯電補助部材に付着している転写残トナーを前記像担持体上に吐き出させる電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段を制御する制御手段と、前記画像形成装置が設置されている雰囲気環境を検出する環境センサと、を備え、前記制御手段は、環境センサの検出結果に基づいて、前記電圧印加手段が前記帯電補助部材に印加するパルス状の直流電圧の印加回数を変更する、ことを特徴とする。

また、本発明は、移動可能な表面を有する像担持体と、前記像担持体表面に接触配置された接触帯電部材により前記像担持体表面を一様に帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を前記像担持体から他部材に転写する転写手段とを備え、前記転写手段による転写時に前記他部材に転写されないで前記像担持体上に残った転写残トナーを、前記現像手段が現像と同時に回収する画像形成装置において、前記像担持体表面の移動方向に沿っての前記転写手段の下流側でかつ前記接触帯電部材の上流側に配設され、前記像担持体上の転写残トナーに処理を施す帯電補助部材と、前記帯電補助部材にパルス状の直流電圧を印加することで前記帯電補助部材に付着している転写残トナーを前記像担持体上に吐き出させる電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段を制御する制御手段と、前記画像形成装置の使用量を検出する使用量検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記使用量検出手段の検出結果に基づいて、前記電圧印加手段が前記帯電補助部材に印加するパルス状の直流電圧の印加回数を変更する、ことを特徴とする。

また、本発明は、移動可能な表面を有する像担持体と、前記像担持体表面に接触配置された接触帯電部材により前記像担持体表面を一様に帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を前記像担持体から他部材に転写する転写手段とを備え、前記転写手段による転写時に前記他部材に転写されないで前記像担持体上に残った転写残トナーを、前記現像手段が現像と同時に回収する画像形成装置において、前記像担持体表面の移動方向に沿っての前記転写手段の下流側でかつ前記接触帯電部材の上流側に配設され、前記像担持体上の転写残トナーに処理を施す帯電補助部材と、前記帯電補助部材にパルス状の直流電圧を印加することで前記帯電補助部材に付着している転写残トナーを前記像担持体上に吐き出させる電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段を制御する制御手段と、画像の印字比率を検出する印字比率検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記印字比率検出手段の検出結果に基づいて、前記電圧印加手段が前記帯電補助部材に印加するパルス状の直流電圧の印加回数を変更する、ことを特徴とする。

本発明によると、クリーナレス方式の画像形成装置において、制御手段は、電源によって帯電補助部材に印加されるパルス状の直流電圧の印加回数を、環境センサ又は使用量検出手段又は印字比率検出手段の出力に基づいて変更するので、環境又は使用量又は印字比率が変化した場合であっても、帯電補助部材に付着した転写残トナーを十分に吐き出させることができる。これにより、帯電補助部材による帯電処理を良好に行うことができ、帯電不良，ゴースト，かぶりなどを有効に防止することができる。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同じ符号を付したものは、同様の構成あるいは同様の作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。

＜実施の形態１＞
図１に、本発明を適用することができる画像形成装置１００を示す。同図に示す画像形成装置１００は、電子写真方式のレーザビームプリンタであり、接触帯電方式、反転現像方式、クリーナレス方式を採用している。同図は、このレーザビームプリンタ（以下「画像形成装置」という。）の概略構成を模式的に示す縦断面図である。

（１）画像形成装置全体の概略構成
（ａ）感光ドラム（像担持体）１
図１に示す画像形成装置１００は、像担持体としてドラム形の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１を備えている。この感光ドラム１は、外径６０ｍｍの負帯電性の有機光導電体（ＯＰＣ）であって、駆動手段（不図示）により、中心支軸を中心として１００ｍｍ／Ｓｅｃのプロセススピード（周速度）をもって矢示Ｒ１方向（図１中の反時計回り）に回転駆動される。

図２に、感光ドラム１の層構成を模式的に示す。感光ドラム１は、同図に示すように、アルミニウム製のシリンダ（導電性ドラム基体）１ａの外周面に、内側（同図の下側）から順に、光の干渉を抑え、上層の接着性を向上させる下引き層１ｂと、光電荷発生層１ｃと、電荷輸送層１ｄとの３層を塗り重ねた層構成となっている。導電性ドラム基体１ａは、接地（アース）されている。

図１に示すように、感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、帯電ローラ（接触帯電部材）２、露光装置（露光手段）３、現像装置（現像手段）４、転写ローラ（転写手段）５が配設されている。また、記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｋｐ方向）に沿っての転写ローラ５の下流側には、定着装置（定着手段）６が配設されている。

（ｂ）帯電ローラ（帯電手段）２
帯電ローラ２は、感光ドラム１に対して平行に配設されて、感光ドラム１表面に当接されている。帯電ローラ２は、芯金２ａの両端部をそれぞれ軸受け部材（不図示）により回転自在に保持されるとともに、これら軸受け部材が押圧ばね２ｅによって感光ドラム１に向けて付勢されることにより、感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接させている。感光ドラム１と帯電ローラ２との圧接部が帯電部（帯電ニップ部）ａである。帯電ローラ２は、感光ドラム１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って矢印Ｒ２方向に従動回転する。

この帯電ローラ２の芯金２ａには電源Ｓ１から所定の条件の帯電バイアス電圧が印加される。これにより、感光ドラム１表面（外周面）は、所定の極性・電位に一様に帯電される。本実施の形態において、帯電ローラ２に印加する帯電バイアス電圧は、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳させた振動電圧である。より具体的には、−５００Ｖの直流電圧Ｖｄｃに対して、交流電圧Ｖａｃとして周波数ｆが１ｋＨｚでピーク間電圧Ｖｐｐが１．５ｋＶの正弦波を重畳した振動電圧である。この帯電バイアス電圧が帯電ローラ２に印加されることにより、感光ドラム１表面は、−５００Ｖ（暗電位Ｖｄ）に一様に帯電処理される。

帯電ローラ２は、長手方向（軸方向）の長さが３２０ｍｍであり、図２に示すように、芯金（支持部材）２ａの外周面に、内側から順に、下層２ｂ、中間層２ｃ、表層２ｄを積層した３層構成である。下層２ｂは帯電音を低減するための発泡スポンジ層であり、表層２ｄは感光ドラム１上にピンホール等の欠陥があった場合に発生するリークを防止するために設けた保護層である。

さらに具体的には、本実施の形態の帯電ローラ２の仕様は以下のとおりである。

芯金２ａ ：直径６ｍｍのステンレス丸棒
下層２ｂ ：カーボン分散の発泡ＥＰＤＭ、比重０．５、体積抵抗値１０^２〜１０^９Ω・ｃｍ、層厚３．０ｍｍ、長さ３２０ｍｍ
中間層２ｃ：カーボン分散のＮＢＲ系ゴム、体積抵抗値１０^２〜１０^５Ω・ｃｍ、層厚７００μｍ
表層２ｄ ：フッ素化合物のトレジン樹脂に酸化スズ、カーボンを分散、体積抵抗値１０^７〜１０^１０Ω・ｃｍ、表面粗さ（ＪＩＳ規格 １０点平均表面粗さＲａ）１．５μｍ、層厚１０μｍ

図２に示すように、帯電ローラ２の表面には、帯電ローラクリーニング部材２ｆが当接されている。帯電ローラクリーニング部材２ｆは、本実施の形態では可撓性を持つクリーニングフィルムである。帯電ローラクリーニング部材２ｆは、その一方の端部が支持部材２ｇに固定されている。この支持部材２ｇは、帯電ローラ２の長手方向に対し平行に配置されかつ同長手方向に対し一定量の往復運動をするようになっている。帯電ローラクリーニング部材２ｆは、自由端側近傍の面において帯電ローラ２と接触ニップ部を形成するように配置されている。支持部材２ｇが画像形成装置の駆動モータ（不図示）により、ギヤ列（不図示）を介して長手方向に対し一定量の往復運動を行う。これにより、帯電ローラ２の表層２ｄが帯電ローラクリーニング部材２ｆによって摺擦され、表層２ｄの付着汚染物（微粉トナー、外添剤など）が除去される。

（ｃ）露光装置（露光手段）３
上述の帯電ローラ２によって帯電処理された感光ドラム１表面は、情報書き込み手段としての露光装置３によって静電潜像が形成される。

本実施の形態では、露光装置３は、半導体レーザを用いたレーザビームスキャナである。画像読み取り装置（不図示）等のホスト処理から画像形成装置側に送られた画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力し、感光ドラム１の一様に帯電された帯電面を露光部（露光位置）ｂにおいてレーザ走査露光Ｌによりイメージ露光する。このレーザ走査露光Ｌにより、感光ドラム１表面のレーザ光照射部分の電位が低下する。これにより、感光ドラム１表面には、走査露光した画像情報に対応した静電潜像が順次に形成されていく。

（ｄ）現像装置（現像手段）４
図１に示す現像装置４は、感光ドラム１上の静電潜像に現像剤（トナー）を供給し、このトナーによって静電潜像を可視化（現像）するものである。本実施の形態は、二成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置を使用している。

現像装置４は、現像容器４ａ、現像スリーブ４ｂ、マグネットローラ４ｃ、現像剤コーティングブレード４ｄ、現像剤攪拌部材４ｆ、トナーホッパー４ｇとを有している。このうち現像容器４ａは、現像剤４ｅを収納するものである。現像スリーブ４ｂは、現像容器４ａの開口部に回転可能に配設されていて、外周面の一部を現像容器４ａから露出させている。マグネットローラ４ｃは、現像スリーブ４ｂの内側に、固定的に配設されている。コーティングブレード４ｄは、現像スリーブ表面に担持される現像剤の層厚を規制するものである。現像剤攪拌部材４ｆは、現像容器４ａの底部に配設されていて、現像容器４ａ内の現像剤４ｅを搬送するとともに攪拌する。トナーホッパー４ｇは、現像容器４ａの上方に配設されており、現像容器４ａに対して補給するトナーを収納している。

本実施の形態では、現像剤４ｅとして、二成分現像剤を使用している。この二成分現像剤は、トナーと磁性キャリヤの混合物であり、現像剤攪拌部材４ｆにより攪拌される。本実施の形態において、磁性キャリヤの抵抗値は、約１０^１３Ω・ｃｍ、粒径は４０μｍである。トナーは磁性キャリヤとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。

現像スリーブ４ｂは、感光ドラム１との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）を３５０μｍに保持して感光ドラム１に近接対向配設してある。この感光ドラム１と現像スリーブ４ｂとの対向部が現像部（現像位置）ｃである。現像スリーブ４ｂは、その表面が現像部ｃにおいて感光ドラム１表面の移動方向（矢印Ｒ１方向）と逆方向となるように矢印Ｒ４方向に回転駆動されている。この現像スリーブ４ｂの外周面にマグネットローラ４ｃの磁力により現像容器４ａ内の現像剤４ｅの一部が磁気ブラシ層として吸着保持される。保持された現像剤４ｅは、現像スリーブ４ｂの伴って搬送され、現像剤コーティングブレード４ｄにより所定の薄層に整層される。整層された現像剤４ｅは、現像部ｃにおいて感光ドラム１表面に対して接触して感光ドラム１表面を適度に摺擦する。現像スリーブ４ｂには、電源Ｓ２から所定の現像バイアスが印加される。本実施の形態において、現像スリーブ４ｂに対する現像バイアス電圧は、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、―３５０Ｖの直流電圧と、周波数ｆが８．０ｋＨｚでピーク間電圧が１．８ｋＶの矩形波からなる交流電圧とを重畳した振動電圧である。

上述の現像装置４において、現像容器４ａ内の現像剤４ｅは、回転する現像スリーブ４表面に薄層としてコーティングされ、現像スリーブ４ｂの回転にともなって現像部ｃに搬送さる。現像部ｃに搬送された現像剤４ｅは、現像バイアスによる電界によって、トナーが感光ドラム１表面の静電潜像に対応して選択的に付着される。これにより、静電潜像がトナー像として現像される。本実施の形態においては、感光ドラム１表面の露光明部にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。現像部ｃを通過した現像スリーブ４ｂ上の現像剤４ｅは、引き続く現像スリーブ４ｂの回転に伴って現像容器４ａ内の現像剤溜り部に戻される。

上述の現像装置４は、現像容器４ａ内の現像剤４ｅのトナー濃度を所定の略一定範囲内に維持させるために、現像容器４ａ内の現像剤４ｅのトナー濃度が例えば光学式トナー濃度センサ（不図示）によって検知されている。そして、その検知情報に応じてトナーホッパー４ｇが駆動制御されて、トナーホッパー４ｇ内のトナーが現像容器４ａ内の現像剤４ｅに補給される。現像剤４ｅに補給されたトナーは攪拌部材４ｆにより攪拌される。

（ｅ）転写ローラ５、定着装置６
転写ローラ５は、感光ドラム１に所定の押圧力をもって圧接されており、その圧接ニップ部が転写部ｄとなる。この転写部ｄに給紙機構部（不図示）から所定の制御タイミングにて転写材Ｐ（例えば、紙、透明フィルム）が給送される。

転写部ｄに給送された転写材Ｐは、回転する感光ドラム１と転写ローラ５との（間に挟持されて搬送されながら、転写ローラ５に電源Ｓ３からトナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バイアス（本実施の形態では＋２ｋＶ）が印加されることで、感光ドラム上のトナー像が順次に静電転写されていく。

転写部ｄを通ってトナー像の転写を受けた転写材Ｐは、感光ドラム１表面から分離されて定着装置６に搬送される。定着装置６は、内側にヒータ（不図示）が配設された定着ローラ６ａと、これに圧接された加圧ローラ６ｂとを有している。転写材Ｐは、両ローラの圧接部（定着ニップ部）によって挟持搬送され、このとき、加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。以上で１枚の転写材Ｐの片面に対する画像形成が終了する。

（２）クリーナレスシステム
本実施の形態の画像形成装置は、クリーナレス方式を採用している。すなわち、転写材Ｐに対するトナー像転写後の感光ドラム１表面に若干量残留する転写残トナーを除去する専用のクリーニング装置を具備していない。転写後の感光ドラム１上の転写残トナーは。引き続く感光ドラム１の回転に伴って帯電部ａ、露後部ｂを通って現像部ｃに持ち運ばれて、現像装置４により現像同時クリーニング（回収）される。

本実施の形態においては、現像装置４の現像スリーブ４ｂは、前述したように現像部ｃにおける表面の移動方向が、感光ドラム１表面の移動方向とは逆方向になるように、矢印Ｒ４方向に回転駆動されている。このことは、感光ドラム１上の転写残トナーの回収に有利である。

感光ドラム１の回転に伴って転写残トナーは露光部ｂを通るので、露光工程はその転写残トナー上から行われる。しかし、転写残トナーの量は少ないため、露光工程には大きな影響は現れない。

ただし、前述のように、転写残トナーには帯電極性が正規極性のもの、逆極性のもの（反転トナー）、帯電量が少ないものなどが混在しているため、転写残トナーのうちの反転トナーや帯電量が少ないトナーが帯電部ａを通過する際に帯電ローラ２に付着するｌこれにより、帯電ローラ２が許容以上にトナー汚染されて帯電不良を生じることになる。

また、感光ドラム１表面の転写残トナーの現像装置３による現像同時クリーニングを効果的に行わせるためには、現像部ｃに持ち運ばれる感光ドラム１上の転写残トナーの帯電極性が正規極性であり、かつその帯電量が現像装置４によって感光ドラム１の静電潜像を現像できるトナーの帯電量であることが必要である。反転トナーや帯電量が適切でないトナーについては、感光ドラム１上から現像装置４に除去・回収できず、不良画像の原因となってしまう。

そこで、転写部ｄよりも感光ドラム１の回転方向に沿っての下流側の位置において、感光ドラム１上の転写残トナーを均一化するための、転写残トナー均一化手段（帯電補助部材）７を設け、この転写残トナー均一化手段７よりも下流側で、かつ帯電部ａよりも上流側の位置において、転写残トナーの帯電極性を正規極性である負極性に揃えるためのトナー帯電量制御手段（帯電補助部材）８を設けている。

一般的に、転写部ｄで転写材Ｐに転写されずに感光ドラム１上に残留した転写残トナーは、反転トナーや帯電量が適切でないトナーが混在しており、転写残トナー均一化手段７により一度、転写残トナーを除電し、トナー帯電量制御手段８で再度、転写残トナーに正規極性帯電化処理をすることで、転写残トナーの帯電ローラ２への付着防止が効果的に行われる。また、現像装置４での除去・回収を十分に行うことができる。このため、転写残トナー像パターンのゴースト像の発生も確実に防止することができる。

本実施の形態では、上述の転写残トナー均一化手段７とトナー帯電量制御手段８とは、適度の導電性を持ったブラシ部材であり、ブラシ部を感光ドラム１表面に接触させて配設してある。より具体的には、ブラシ部材はレーヨン，アクリル，ポリエステル等の繊維にカーボンや金属粉などの抵抗調整剤を分散させて抵抗値を調整したものである。またブラシ部材としては繊維１本の太さは３０デニール以下、植毛密度は７７５０〜７７５００本／ｃｍ^２（５万〜５０万本／ｉｎｃｈ^２）以上が好ましい。本実施の形態では、ブラシ繊維太さ６デニール，植毛密度１５５００本／ｃｍ^２（１０万本／ｉｎｃｈ^２）、繊維の固定端から自由端までの長さ５ｍｍ，ブラシの抵抗値５×１０^４Ω・ｃｍのものを使用した。

また、図１に示すように、転写残トナー均一化手段７と感光ドラム１表面との間には、接触部ｅが形成され、トナー帯電量制御手段８と感光ドラム１表面との間には、接触部ｆが形成されている。接触部ｅ及び接触部ｆとは、それぞれ副走査方向の幅（転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８の副走査方向の幅）は５ｍｍであり、転写残トナー均一化手段７とトナー帯電量制御手段８を感光ドラム１表面に対して侵入量１ｍｍとなるように当接させている。

転写残トナー均一化手段７には、電圧印加手段としての電源Ｓ４から、正極性の直流電圧が印加されており、トナー帯電量制御手段８には、電圧印加手段としての電源Ｓ５から、負極性の直流電圧が印加されている。具体的には、転写残トナー均一化手段７には＋４００Ｖ、トナー帯電量制御手段８には−８００Ｖの直流電圧をそれぞれ印加している。

転写部ｄにおいて、転写材Ｐへのトナー像転写後に感光ドラム１上に残留する転写残トナーは、転写残トナー均一化手段７と感光ドラム１との接触部ｅに至り、転写残トナー均一化手段７によりその電荷量が０μＣ／ｇ近傍で均一化される。さらに、転写残トナー均一化手段７で均一化された感光ドラム１表面の転写残トナーは、トナー帯電量制御手段８と感光ドラム１との接触部ｆに至り、トナー帯電量制御手段８により帯電極性が正規極性である負極性に揃えられる。

転写残トナーの帯電極性を正規極性である負極性に揃えることにより、帯電ローラ２と感光ドラム１との接触部ａで、転写残トナーの上から感光ドラム１表面を帯電処理する際に、転写残トナーの感光ドラム１への鏡映力が大きくなり、転写残トナーが帯電ローラ２へ付着するのを防止する。このため、トナー帯電量制御手段８により転写残トナーに与える帯電量は、現像時のトナー帯電量と比較すると約２倍以上必要である。

次に、現像工程における転写残トナーの回収について述べる。現像装置４は上述したように、現像と同時に転写残トナーを清掃するクリーナレス方式である。感光ドラム１上の転写残トナーが現像装置４に回収されるためのトナー帯電量は、現像時のトナー帯電量とほぼ等しいことが必要である。

しかしながら、上述したように帯電ローラ２へのトナー付着を防止するために、トナー帯電量制御手段８によって転写残トナーの帯電量を約２倍の大きさまで引き上げているため、現像装置４において回収させるためには、除電を行う必要がある。

帯電ローラ２には、感光ドラム１表面を帯電処理するために、交流電圧（周波数ｆ＝１ｋＨｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ＝１．５ｋＶ）が印加されていることにより、転写残トナーは交流除電されるのである。よって、帯電部ａを通過後のトナー帯電量は現像時のトナーの帯電量とほぼ同等になる。現像工程においては、トナーが現像されるべきではない感光ドラム１上の転写残トナーは、上述の理由で現像装置４に回収される。

以上のように、転写部ｄから帯電部ａへ持ち運ばれる感光ドラム１上の転写残トナーの電荷量を、トナー帯電量制御手段８で正規極性である負極性に揃えて帯電処理して転写残トナーの帯電ローラ２への付着を防止し、また、帯電ローラ２で感光ドラム１表面を所定の電位に帯電すると同時に、上述のトナー帯電量制御手段８で正規極性である負極性に帯電処理された転写残トナーの帯電量を、現像装置４によって感光ドラム１の静電潜像を現像できる適切な帯電量に制御することで現像装置４での転写残トナーの回収も効率的になされる。

（３）帯電補助部材吐き出し制御
写真画像などといった印字比率の高い画像の連続印字動作（連続画像形成動作）を行った場合には、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８の感光ドラム１との接触部ｅ及び接触部ｆに転写残トナーが大量に付着・蓄積してしまう。この結果、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８の抵抗値が上昇し、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８の機能低下を引き起こし、転写残トナーの非パターン化、転写残トナーへの帯電処理が不十分となり、帯電ローラ２へのトナー付着や現像装置４での回収不良を招くことになる。

図３は、本実施の形態で行っている転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に蓄積されたトナーを吐き出すための吐き出し制御のタイミングチャートである。作像動作（画像形成動作）以外のタイミングで、転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に印加する直流電圧をパルス状にオン／オフを切り替える動作（パルス電圧の印加）を繰り返して、転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に蓄積したトナーの吐き出しを行っている。ここで転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に印加する電圧はそれぞれ＋３００Ｖ，−３００Ｖ（転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に使用している部材の感光ドラム１に対する放電開始電圧よりも低い電圧）であり、１回のパルス電圧は５０ｍＳｅｃのオンタイムと１００ｍＳｅｃのオフタイムからなっている。本実施の形態での吐き出し制御を実施する定期的なタイミングとしては、画像形成装置の電源投入時、画像形成動作終了後の後回転動作時、連続画像形成動作が１００枚以上の転写材Ｐに続いた場合、１００枚目と１０１枚目との画像形成間に実施している。

また、転写残トナー均一化手段７のパルス電圧を印加するタイミングとトナー帯電量制御手段８のパルス電圧を印加するタイミングは、図４に示すように感光ドラム１上の位置で考えた場合に重ならず交互になるように印加を繰り返した。これは、転写残トナー均一化手段７にパルス電圧を加えたときに吐き出されたトナーが、トナー帯電量制御手段８に再度付着することを防止するためである。

次に、吐き出し制御によって、転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に蓄積したトナーが感光ドラム１上に吐き出されるメカニズムについて説明する。

図５（ａ），（ｂ）は、吐き出し制御のメカニズムについて説明した模式図である。図５（ａ）は、転写残トナー均一化手段７について説明したものであり、転写残トナー均一化手段７に＋３００Ｖの電圧を印加すると、過渡的に転写残トナー均一化手段７から感光ドラム１に安定状態のときと比べて大きい電流が流れる。この過渡電流が流れた部分の感光ドラム１表面の電位も安定状態のときと比較して大きくなり、本実施の形態の場合、同図に示すように約＋４００Ｖとなる。つまり、転写残トナー均一化手段７の感光ドラム１に接触する部分の電位は印加電圧と等しい＋３００Ｖであり、過渡電流が流れた部分の感光ドラム１表面の電位は＋４００Ｖとなる。転写残トナー均一化手段７には正極の電圧を印加しており、転写残トナー均一化手段７には転写残トナーのうち主に負極性のトナーが蓄積するので、転写残トナー均一化手段７の表面電位と感光ドラム１の表面電位が逆転する過渡電流が流れるタイミングで、蓄積した負極性のトナーは感光ドラム１上に吐き出される。また、図５（ｂ）に示す、トナー帯電量制御手段８の吐き出し制御についても、上述の転写残トナー均一化手段７と同様のメカニズムでトナー帯電量制御手段８に蓄積した転写残トナー（正極性）が吐き出される。

ここで、吐き出し制御を実施したときに、蓄積されているトナーがトナー帯電量制御手段８から吐き出される量は、図６に示すようにトナー帯電量制御手段８の表面電位と感光ドラム１の表面電位が逆転した時間（正確には感光ドラム１の走行距離（以下「吐き出し実行時間（吐き出し実行距離）」という。）が長い方が吐き出し量は多い）と、トナー帯電量制御手段８の表面電位と感光ドラム１の表面電位との電位差（（以下「吐き出し電位差」という。）が大きいほうが吐き出し量は多い）により決定される。吐き出し実行時間と吐き出し電位差の吐出し量に対する影響を比較すると、吐き出し電位差の影響が大きい。なお、蓄積されているトナーが転写残トナー均一化手段７から吐き出される量についても同様である。

また、以上説明したように、転写残トナーの吐き出しは転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に電圧を印加したときの過渡電流を利用しているので、転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に加えるパルス電圧の回数が多いほど蓄積トナーの吐き出し量が多くなる。

（４）画像印字比率に基づく、帯電補助部材からのトナーの吐き出し制御
しかしながら、非常に印字比率の高い画像の連続印字動作（連続画像形成動作）を行った場合、あらかじめ決められた吐き出し制御を実施する前（本実施の形態では連続印字動作１００回後の印字動作間）に転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８に転写残トナーが大量に蓄積してしまうことがある。この結果、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８と感光ドラム１との接触部ｅ，ｆ（図１参照）の抵抗値が上昇し、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８の機能低下を引き起こし、転写残トナーの非パターン化、転写残トナーへの帯電処理が不十分となり、帯電不良，ゴースト，かぶりなどの問題を招くこととなる。

そこで、本実施の形態では情報書き込み手段としての露光装置３の露光量から画像の印字比率を割り出し、その積算値が一定値（以下「吐き出し閾値」という。）以上になった場合に印字動作間に吐き出し制御を割り込ませることを行った。

具体的には露光装置３による露光量が最大かつＡ４サイズ全域（いわゆる黒ベタ）であるときの印字比率を１００％と定義し、１００％画像を印字回数で１０回連続したと仮定したときの値、つまり１００％×１０回＝１０００％を吐き出し閾値とした。吐き出し閾値は、図７に示すように、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８に蓄積する転写残トナー量と、帯電不良，ゴースト，かぶりなどの問題発生との関係から、１００％画像を１０回連続で印字したときに、転写残トナー均一化手段７、トナー帯電量制御手段８に蓄積する転写残トナー量が問題発生転写残トナー量を超えることから決定した。ここで図１に示すように画像形成装置は、何回でも書き込み及び読み込み可能なメモリーを有する演算回路（ＣＰＵ）１０を備えている。この演算回路１０は、露光装置３、転写残トナー均一化手段７に電圧を印加する電源Ｓ４、トナー帯電量制御手段８に電圧を印加する電源Ｓ５に接続されている。

つまり、連続印字動作を行う場合に、印字比率が１０％の場合には印字回数１００回後の印字動作間で吐き出し制御を行い、印字比率が５０％の場合には印字回数２０回後の印字動作間で吐き出し制御を行い、印字比率が１００％の場合には印字回数１０回後の印字動作間で吐き出し制御を行うようにしている。

なお、印字比率と印字回数による吐き出しモード実施のタイミングは上述のとおりであるが、これに限定されるものではない。例えば、サービスマンは、画像形成装置１００の操作パネル（不図示）上で印字比率，印字回数つまり吐き出し閾値を任意に設定することができるようにしてもよい。

また本実施の形態では、画像形成中に帯電不良，ゴースト，かぶりなどが発生した場合、ユーザーが任意のタイミングで吐き出し制御を実施できるようになっている。具体的には画像形成装置１００の操作パネル上に吐き出しモードを実施できるスイッチを設け、ユーザーが画像を見て問題があると判断した場合に吐き出しモードを実施できるようにしている。

このように、画像の印字比率に応じて、吐き出し制御を実施するタイミングを変えることにより、印字比率の高い画像を連続印字した場合でも、転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に蓄積した転写残トナーを吐き出し制御により良好に吐き出すことが可能となる。

（５）環境に基づく、帯電補助部材からのトナーの吐き出し制御
また、画像形成装置１００を使用する環境により、転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８の抵抗値や感光ドラム１の抵抗値は変化する。このため、吐き出し制御において、パルス電圧を印加したときの転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８それぞれから感光ドラム１に流れる過渡電流は異なってくる。具体的には高湿環境下で使用した場合には過渡電流が流れやすく、低湿環境下で使用した場合には過渡電流が流れにくい。このため、図６で説明した吐き出しトナー量を決定する吐き出し実行時間と吐き出し電位差とが異なり、１回のパルス電圧で吐き出される転写残トナー量が異なってくる。

図８は、画像形成装置１００を使用する環境の絶対水分量による、トナー帯電量制御手段８の吐き出し実行時間と吐き出し電位差との変化を示す模式図である。（ａ）に示す絶対水分量８．９ｇ／ｍ^３が平均的な水分量である。

図８（ｂ）に示すように、絶対水分量が２１．６ｇ／ｍ^３と高い場合には、トナー帯電量制御手段８から感光ドラム１に流れる過渡電流が大きくなるため、吐き出し電位差は絶対水分量が低い場合に比べて大きくなる。一方、トナー帯電量制御手段８表面電位と感光ドラム１表面電位の追従性が良くなるため、吐き出し実行時間は短くなる。

図８（ｃ）に示すように、絶対水分量が０．９ｇ／ｍ^３と低い場合には、トナー帯電量制御手段８から感光ドラム１に流れる過渡電流が小さくなるため、吐き出し電位差は絶対水分量が高い場合に比べて小さくなる。一方、トナー帯電量制御手段８表面電位と感光ドラム１表面電位の追従性が悪くなるため、吐き出し実行時間は長くなる。

前述したように、吐き出しトナー量は、吐き出し実行時間よりも吐き出し電位差に大きく影響されるため、画像形成装置１００の使用環境の絶対水分量が高い場合には吐き出し制御による転写残トナーの吐出し量は多く、逆に低い場合には転写残トナーの吐出し量は少なくなる。

ここで、吐き出し電位差を大きくするために吐き出し制御のパルス電圧を大きくする方法が考えられるが、転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に使用する部材の放電開始電圧以上にすると、放電によって転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８の表面電位と感光ドラム１の表面電位の追従性が良くなり、逆に過渡電流による吐き出し電位差が小さくなる。

図９は、本実施の形態で使用したトナー帯電量制御手段８の印加電圧（印加バイアス：横軸）と感光ドラム１に流れる電流（縦軸）との関係を示したものである。約−３５０Ｖ以上で放電が開始されることがわかる。また図１０（ａ），（ｂ）は、トナー帯電量制御手段８に印加する電圧をそれぞれ−３００Ｖと−４００Ｖとしたときの、トナー帯電量制御手段８の表面電位と感光ドラム１の表面電位との関係を示した模式図であり、放電開始前の−３００Ｖを印加したときに比べて、放電開始語の−４００Ｖ印加したときの方が、吐き出し電位差が小さくなっていることがわかる。

以上のことから、本実施の形態では、図１に示すように、温度及び湿度を検出する環境センサ１１を設け、環境センサ１１が検出する温湿度に基づいて演算回路１０で算出された絶対水分量により、吐き出し制御時に印加するパルス電圧の回数を変化させる制御を実施している。

図１１は、画像形成装置１００を使用する使用環境雰囲気の絶対水分量と吐き出しパルス実行回数（吐き出し制御時に印加するパルス電圧の回数）との関係を示したものである。絶対水分量が５．０ｇ／ｍ^３よりも低い場合には、転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に蓄積した転写残トナーをすべて吐き出すためにはパルス電圧を１０回印加する必要がある。逆に、１５．０ｇ／ｍ^３よりも高い場合には、転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に蓄積した転写残トナーをすべて吐き出すためにはパルス電圧を５回印加するだけでよい。なお、すべての環境においてパルス電圧の印加回数を１０回にすればよいのであるが、この場合には、吐き出し制御が長くなってしまうことによる画像形成装置１００のプロダクティビティ低下を招くことになる。したがって、パルス電圧の印加回数は、必要最小限とすることが好ましい。

また、画像形成装置１００の使用環境（絶対水分量）に応じて、パルス電圧の回数を変えることと同様の効果を得る方法としては、画像の印字比率によって吐き出し制御の実施タイミングを変化させる方法と同様の方法を行うことでも可能である。具体的には、絶対水分量が８．９ｇ／ｍ^３のときに吐き出し制御を実施するタイミングが印字回数１００回後だとすると、絶対水分量が０．９ｇ／ｍ^３と低い場合には印字回数５０回後にするという方法である。ただしこの方法を用いた場合、特に低湿環境下では吐き出し制御の印字動作中に割り込む頻度が非常に多くなり、画像形成装置１００のプロダクティビティの大幅な低下を招くことになり、あまり好ましくはない。

このように、画像形成装置の使用環境（絶対水分量）に応じて、パルス電圧の回数を変えることにより、どのような環境で使用する場合でも、転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に蓄積した転写残トナーを吐き出し制御により良好に吐き出すことが可能となる。

（６）使用量に基づく、帯電補助部材からのトナーの吐き出し制御
また、画像形成装置を使用していくことにより、転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８の抵抗値や感光ドラム１の抵抗値は徐々に上昇するため、吐き出し制御においてパルス電圧を印加した時の転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８それぞれから感光ドラム１に流れる過渡電流が徐々に小さくなる。図１２に、画像形成回数（使用初期からの積算回数）とトナー帯電量制御手段の抵抗値との関係を示す。同図に示すように、画像形成回数が増加するに従って、トナー帯電量制御手段８の抵抗値は増加していく。そのため図６で説明した吐き出しトナー量を決定する吐き出し実行時間と吐き出し電位差は画像形成装置１００の使用量に応じて変化し、１回のパルス電圧で吐き出される転写残トナー量が少なくなっていく。

図１３は、画像形成装置１００の使用量（積算印字回数）による、トナー帯電量制御手段８の吐き出し実行時間と吐き出し電位差の変化を示す模式図である。（ａ）は使用初期、（ｂ）は３０ｋ回後、（ｃ）は６０ｋ回後を示している。

図１３に示すように、積算印字回数が３０ｋ回，６０ｋ回と増加していくに従って、吐き出し電位差が小さくなっていくことがわかる。これはトナー帯電量制御手段８の抵抗値が積算印字回数に伴って上昇（図１２参照）し、トナー帯電量制御手段８から感光ドラム１に流れる過渡電流も積算印字回数に伴って小さくなるためであり、トナー帯電量制御手段８に蓄積した転写残トナーの吐出し量も徐々に少なくなる。なお、この現象は、図１４に示すように、雰囲気の絶対水分量にかかわらず、同様の傾向を示す。

そこで、本実施の形態では、積算印字回数などの画像形成装置１００の使用量を演算回路１０に付属したメモリーに蓄積していき、積算印字回数の増加に伴って吐き出し制御時のパルス電圧の回数を増加させる制御を実施している。なお、使用量の情報としては、本実施の形態で示した積算印字回数だけでなく、感光ドラム１の回転数、帯電ローラ２に交流電圧又は直流電圧を印加している時間の積算値、転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に直流電圧を印加している時間の積算値などを用いてもよい。

図１５は、画像形成装置１００の各使用環境（絶対水分量）ごとの初期と積算印字回数６０ｋ回後のパルス電圧の回数を示したものである。例えば絶対水分量が５．０ｇ／ｍ^３である場合、初期にはパルス電圧の回数が１０回であるのに対し、積算印字回数が６０ｋ回後には１５回となるように制御を行っている。初期と積算印字回数が６０ｋ回の間では、積算印字回数に応じて段階的にパルス電圧の回数を増加させる。

また、画像形成装置１００の積算印字回数などの使用量に応じて、パルス電圧の回数を変えることと同様の効果を得る方法としては、画像の印字比率によって吐き出し制御の実施タイミングを変化させる方法と同様の方法を行うことでも可能である。具体的には、初期に吐き出し制御を実施するタイミングが印字回数１００回後だとすると、積算印字回数が６０ｋ回のときには印字回数５０回後にするという方法である。ただし、この方法を用いた場合、特に積算印字回数が増加した後では吐き出し制御の印字動作中に割り込む頻度が非常に多くなり、画像形成装置１００のプロダクティビティの大幅な低下を招くことになり、あまり好ましくはない。

このように、画像形成装置１００の使用量（積算印字回数）に応じて、パルス電圧の回数を変えることにより、長期間にわたって転写残トナー均一化手段７及びトナー帯電量制御手段８に蓄積した転写残トナーを吐き出し制御により良好に吐き出すことが可能となる。

以上の説明では、接触帯電部材がローラ上の帯電ローラ２である場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これに代えて、帯電ブレードや磁気ブラシを使用することができ、この場合でもほぼ同様の効果を奏することができる。

また、以上の説明では、感光ドラム１上に形成したトナー像を他部材としての転写材Ｐに転写する場合を例に説明したが、これに代えて、感光ドラム１上に形成したトナー像を、他部材としての中間転写ベルトや中間転写ドラムの中間転写体に転写するようにしてもよい。これにより、本発明を、複数の色のトナーによって画像を形成する多色の画像形成装置にも適用することができる。

また、以上の説明では、帯電補助部材として、転写残トナー均一化手段７とトナー帯電量制御手段との２個を有する画像形成装置の場合を例に説明したが、本発明は、少なくとも一方を有するものに対しても適用することができ、この場合でもほぼ同様の効果を奏することができる。

本発明を適用することができる画像形成装置の概略構成を示す模式図である。 感光ドラム及び帯電ローラの層構成を模式的に示す図である。 転写残トナー均一化手段及びトナー帯電量制御手段の吐き出し制御のタイミングチャートである。 転写残トナー均一化手段及びトナー帯電量制御手段から感光ドラム上に吐き出されたトナーのようすを示す図である。 （ａ）は転写残トナー均一化手段の表面電位と感光ドラムの表面電位との関係を説明する模式図である。（ｂ）はトナー帯電量制御手段の表面電位と感光ドラムの表面電位との関係を説明する模式図である。 吐き出し実行時間と吐き出し電位差との関係を説明する図である。 印字比率が異なる場合の、印字回数と、蓄積された転写残トナー総量との関係を示す図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は絶対水分量が異なる場合の、トナー帯電量制御手段の表面電位と感光ドラムの表面電位との関係を説明する図である。 トナー帯電量制御手段の印加電圧と感光ドラムに流れる電流との関係を示す図である。 （ａ），（ｂ）は印加バイアスが異なる場合の、トナー帯電量制御手段の表面電位と感光ドラムの表面電位との関係を説明する図である。 使用環境（絶対水分量）と、吐き出しパルス実行回数との関係を説明する図である。 画像形成回数と、トナー帯電量制御手段の抵抗値との関係を説明する図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は画像形成回数が異なる場合の、トナー帯電量制御手段の表面電位と感光ドラムの表面電位との関係を説明する図である。 絶対水分量が異なる場合の、画像形成回数とトナー帯電量制御手段の抵抗値との関係を示す図である。 画像形成回数が異なる場合の、絶対水分量と、吐き出しパルス実行回数との関係を説明する図である。 従来の画像形成装置の概略構成を示す模式図である。

符号の説明

１ 感光ドラム（像担持体）
２ 帯電ローラ（接触帯電部材）
３ 露光装置（露光手段）
４ 現像装置（現像手段）
５ 転写ローラ（転写手段）
６ 定着装置
７ 転写残トナー均一化手段（帯電補助部材）
８ トナー帯電量制御手段（帯電補助部材）
１０ 演算回路（ＣＰＵ，制御手段，使用量検出手段，印字比率検出手段）
１１ 温湿度センサ（環境センサ）
Ｐ 転写材（他部材）
Ｓ４，Ｓ５ 電源（電圧印加手段）

Claims (15)

1. 移動可能な表面を有する像担持体と、前記像担持体表面に接触配置された接触帯電部材により前記像担持体表面を一様に帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を前記像担持体から他部材に転写する転写手段とを備え、前記転写手段による転写時に前記他部材に転写されないで前記像担持体上に残った転写残トナーを、前記現像手段が現像と同時に回収する画像形成装置において、
   前記像担持体表面の移動方向に沿っての前記転写手段の下流側でかつ前記接触帯電部材の上流側に配設され、前記像担持体上の転写残トナーに処理を施す帯電補助部材と、
   前記帯電補助部材にパルス状の直流電圧を印加することで前記帯電補助部材に付着している転写残トナーを前記像担持体上に吐き出させる電圧を印加する電圧印加手段と、
   前記電圧印加手段を制御する制御手段と、
   前記画像形成装置が設置されている雰囲気環境を検出する環境センサと、を備え、
   前記制御手段は、環境センサの検出結果に基づいて、前記電圧印加手段が前記帯電補助部材に印加するパルス状の直流電圧の印加回数を変更する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記環境センサが、温度及び湿度を検知する温湿度センサである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記温湿度センサの検出結果に基づいて、雰囲気中の絶対水分量を算出し、前記絶対水分量が少ないほど、前記電圧印加手段が前記帯電補助部材に印加するパルス状の直流電圧の印加回数を多くする、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 移動可能な表面を有する像担持体と、前記像担持体表面に接触配置された接触帯電部材により前記像担持体表面を一様に帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を前記像担持体から他部材に転写する転写手段とを備え、前記転写手段による転写時に前記他部材に転写されないで前記像担持体上に残った転写残トナーを、前記現像手段が現像と同時に回収する画像形成装置において、
   前記像担持体表面の移動方向に沿っての前記転写手段の下流側でかつ前記接触帯電部材の上流側に配設され、前記像担持体上の転写残トナーに処理を施す帯電補助部材と、
   前記帯電補助部材にパルス状の直流電圧を印加することで前記帯電補助部材に付着している転写残トナーを前記像担持体上に吐き出させる電圧を印加する電圧印加手段と、
   前記電圧印加手段を制御する制御手段と、
   前記画像形成装置の使用量を検出する使用量検出手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記使用量検出手段の検出結果に基づいて、前記電圧印加手段が前記帯電補助部材に印加するパルス状の直流電圧の印加回数を変更する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 前記使用量検出手段は、前記画像形成装置の画像形成回数の積算値、前記像担持体の回転時間の積算値、前記帯電手段に印加される電圧印加時間の積算値、前記帯電補助部材に印加される電圧印加時間の積算値のうちのいずれかを検出する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記使用量検出手段の検出結果に基づいて、前記積算値が多いほど、前記電圧印加手段が前記帯電補助部材に印加するパルス状の直流電圧の印加回数を多くする、
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 移動可能な表面を有する像担持体と、前記像担持体表面に接触配置された接触帯電部材により前記像担持体表面を一様に帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を前記像担持体から他部材に転写する転写手段とを備え、前記転写手段による転写時に前記他部材に転写されないで前記像担持体上に残った転写残トナーを、前記現像手段が現像と同時に回収する画像形成装置において、
   前記像担持体表面の移動方向に沿っての前記転写手段の下流側でかつ前記接触帯電部材の上流側に配設され、前記像担持体上の転写残トナーに処理を施す帯電補助部材と、
   前記帯電補助部材にパルス状の直流電圧を印加することで前記帯電補助部材に付着している転写残トナーを前記像担持体上に吐き出させる電圧を印加する電圧印加手段と、
   前記電圧印加手段を制御する制御手段と、
   画像の印字比率を検出する印字比率検出手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記印字比率検出手段の検出結果に基づいて、前記電圧印加手段が前記帯電補助部材に印加するパルス状の直流電圧の印加回数を変更する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
8. 前記印字比率検出手段は、前記露光手段の露光量に基づいて印字比率を検出する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記印字比率検出手段の検出結果に基づいて、印字比率が高いほど、前記電圧印加手段が前記帯電補助部材に印加するパルス状の直流電圧の印加回数を多くする、
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記帯電補助部材が、前記像担持体表面の移動方向に沿っての上流側と下流側とにそれぞれ１個ずつ合計２個配設されている、
    ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記２個の帯電補助部材に印加するパルス状の直流電圧の極性が相互に異なる、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 上流側の前記帯電補助部材に印加するパルス状の直流電圧の極性が、前記接触帯電部材に印加する電圧の極性と異なる、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記帯電補助部材が、前記像担持体表面に接触して配設されている、
    ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記帯電補助部材が、ブラシ状の部材である、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記接触帯電部材が、帯電ローラである、
    ことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
    

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