JP4323688B2

JP4323688B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4323688B2
Application number: JP2000196115A
Authority: JP
Inventors: 史光五味; 義行小宮; 浩一橋本; 修一門田; 健一渋谷
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Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: JP2002014584A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接触帯電方式で、クリーナーレスプロセスの転写式画像形成装置に関するものである。より詳しくは、電子写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体と、像担持体に当接する帯電部材を有し帯電部材に帯電バイアスを印加することで像担持体の帯電を行う接触方式の帯電手段としての帯電装置（接触帯電装置、直接帯電装置）と、像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する露光手段としての画像情報露光手段（露光装置）と、静電潜像を現像剤により顕像化する現像手段としての現像装置と、像担持体表面の現像剤を被転写材に移動させる転写手段としての転写装置と、像担持体に当接してバイアスを印加することによって像担持体表面をならすと共に転写残現像剤を除電もしくは帯電と逆極性に帯電させる帯電補助手段（帯電補助ブラシ）と、を具備し、転写装置により被転写材に移動せずに像担持体表面に残留した現像剤を帯電装置の像担持体に当接する帯電部材に一旦回収させ、その後に現像剤を帯電部材から吐き出させて現像装置にて再回収させる方式の複写機・プリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（ａ）接触帯電
電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置において、電子写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体、その他の被帯電体を所定の極性・電位に帯電処理する帯電手段としては、従来より一般にコロナ帯電器が使用されてさた。これは像担持体（以下、感光体と記す）にコロナ帯電器を非接触に対向配置して、コロナ帯電器から放出されるコロナに感光体面をさらして感光体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
【０００３】
近年は、上記の非接触タイプのコロナ帯電器による場合に比べて低オゾン・低電力等の利点を有することから、像担持体としての感光体に電圧（帯電バイアス）を印加した帯電部材（接触帯電部材）を当接させて感光体面を所定の極性・電位に帯電させる接触方式の帯電装置の実用化がなされてさている。特に、帯電部材として導電ローラ（帯電ローラ）を用いたローラ帯電方式の装置が帯電の安定性という点から好ましく用いられている。
【０００４】
また、接触帯電部材として、磁性粒子を担持体に磁気拘束させた磁気ブラシ部を具備した磁気ブラシ帯電部材（帯電磁気ブラシ、以下、磁気ブラシ帯電器と記す）を用い、該磁気ブラシ帯電器の磁気ブラシ部を感光体に接触させる磁気ブラシ帯電方式の装置も帯電装置の安定性という点から好ましく用いられる。
【０００５】
磁気ブラシ帯電器は、導電性の磁性粒子を直接マグネットに、あるいはマグネットを内包するスリーブ上に磁気的に拘束させて磁気ブラシ部を形成具備させたものであり、停止あるいは回転させて磁気ブラシ部を感光体に接触させ、これに電圧を印加することによって感光体の帯電を開始させる。
【０００６】
また、導電性の繊維をブラシ状に形成具備させたもの（ファーブラシ帯電部材、帯電ファーブラシ）、導電性ゴムをブレード状にした導電ゴムブレード（帯電ブレード）等も接触帯電部材として好ましく用いられている。
【０００７】
接触帯電の帯電機構（帯電のメカニズム、帯電原理）にはコロナ帯電系と電荷注入（直接帯電）系の２種類の帯電機構が混在しており、どちらが支配的であるかにより各々の特性が現われる。
【０００８】
コロナ帯電系は接触帯電部材と感光体との微小間隙に生じるコロナ放電現象による放電生成物で感光体表面が帯電する系である。コロナ帯電系は接触帯電部材と感光体に一定の放電しきい値を有するため、帯電電位より大きな電圧を接触帯電部材に印加する必要がある。また、コロナ帯電系では、コロナ帯電器に比べれば発生量は格段に少ないけれども放電生成物を発生させる。
【０００９】
電荷注入帯電系は、接触帯電部材から感光体に直接に電荷が注入されることで感光体表面が帯電する系である。より詳しくは、中抵抗の接触帯電部材が感光体表面に接触して、放電現象を介さずに、つまり放電を基本的に用いないで感光体表面に直接電荷注入を行うものである。
【００１０】
よって、接触帯電部材への印加電圧が放電しきい値以下の印加電圧であっても、感光体を印加電圧相当の電位に帯電することができる。この電荷注入帯電系はイオンの発生を伴わない。しかし電荷注入帯電であるため、接触帯電部材の感光体への接触性が帯電性に大きく効いてくる。
【００１１】
そこで、接触帯電部材はより密に構成し、また感光体との速度差を多く持ち、より高い頻度で感光体に接触する構成をとる必要があり、この点において接触帯電部材として特に磁気ブラシ帯電器は安定した帯電を行なうことができる。
【００１２】
磁気ブラシ帯電器による電荷注入帯電は、抵抗とコンデンサーの直列回路と等価であると見ることができる。理想的な帯電プロセスでは感光体表面のある点が磁気ブラシと接触している時間（帯電ニップ部×感光体の周速）にコンデンサーが充電され、感光体表面電位が印加電圧とほぼ同値になる。
【００１３】
導電性の接触帯電部材に電圧を印加し感光体の表面にあるトラップ準位に電荷を注入して感光体の接触帯電を行なう方法がある。また、感光体として通常の有機感光体上に導電性微粒子を分散させた表層（電化注入層）を有するものや、アモルファスシリコン感光体などを用いると、接触帯電部材に印加したバイアスのうちの直流成分と略同等の帯電電位を感光体表面に得ることが可能である（特開平６−３９２１号公報）。
【００１４】
注入帯電方式は、環境依存性が少ないだけでなく、放電を用いないため、接触帯電部材に対する印加電圧は感光体電位と同程度で十分であり、また、オゾンを発生しない利点があり、完全なオゾンレスかつ低電力消費型帯電が可能となる。
【００１５】
（ｂ）クリーナーレスプロセス（トナーリサイクルプロセス）
また近年、画像形成装置は小型化が進んできたが、帯電・露光・現像・転写・定着・クリーニング等の作像プロセスの各手段・機器が夫々小型になるだけでは画像形成装置の全体的な小型化には限界があった。また、転写後の感光体上の転写残トナー（残留現像剤）はクリーニング手投（クリーナー）によって回収されて廃トナーとなるが、この廃トナーは環境保護の面からも出ないことが好ましい。
【００１６】
そこで、クリーナーを取り外し、感光体上の転写残トナーは現像手段によって「現像同時クリーニング」で感光体上から除去し現像手段に回収・再利用する装置構成にした「クリーナーレスプロセス」の画像形成装置が出現している。現像同時クリーニングとは、転写後に感光体上に若干残留したトナーを次工程以後の現像時にかぶり取りバイアス（現像手段に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）によって回収する方法である。
【００１７】
この方法によれば、転写残トナーは現像手段に回収されて次工程以後用いられるため、廃トナーをなくし、メンテナンスに手を煩わせることも少なくすることができる。また、クリーナーレスであることで、スペース面での利点も大きく、画像形成装置を大幅に小型化できるようになる。また、帯電装置が接触帯電性の場合には感光体に接触している接触帯電部材に転写残トナーを一旦回収させ、それを再び感光体上に吐さ出させ現像装置で回収させる。
【００１８】
（ｃ）帯電補助手段
ここで、トナー像転写後の感光体表面に残留する転写残トナーは、前画像をそのまま残した形で存在するため、そのまま帯電装置を通過した場合、前画像部分のみ帯電電位が低下したり、次の画像形成の露光を遮断してしまい、そのままの形で次の現像行程に影響を及ぼし、次の画像上で前画像部分が薄くなったり濃く現われたりといった現象（以降ゴースト現象と称する）が起こる。
【００１９】
そこで、感光体の回転に伴い帯電領域に到達した転写残トナーを帯電装置の接触帯電部材にとりこみ、前画像の履歴を消してしまうことが必要となる。このとき、直流電圧を接触帯電部材に印加するのみでは帯電装置へのトナーの取り込みは十分に行われないが、交番電圧を接触帯電部材に印加すると感光体と帯電装置間の電界による振動効果によって、比較的容易に帯電装置へのトナーの取り込みが行われる。
【００２０】
しかしながら、帯電領域に到達した転写残トナーの帯電量によって接触帯電部材への取り込みが非常に困難な場合が生じる。つまり転写残トナーが帯電しているため、接触帯電部材と感光体間の電位差や、トナーと感光体間の付着力により、取り込み性が悪くなる場合がある。
【００２１】
すなわち、接触帯電部材に対する印加電圧に村し、例えば磁気ブラシ帯電器の場合、磁気ブラシ部と感光体の接触部にも数ｍｍの幅があり、接触部通過初期には電荷注入が不十分であるのでそこに帯電装置と感光体間の電位差が生じている。
【００２２】
仮に磁気ブラシ帯電器のＶｄｃを−６００Ｖと設定した場合、接触部通過初期の感光体表面電位はいわゆる転写通過後電位であり、各種設定条件によって異なるが前画像の露光部が−２５０Ｖ程度であるとする。その場合、露光部では３５０Ｖの電位差が生じており、一般に転写残トナーの保持電荷は正負ともに存在するから、正帯電トナーはマイナス側の磁気ブラシ方向へ取り込まれ易く、負帯電トナーは磁気ブラシ部へ取り込まれ難くなる。
【００２３】
また、転写残トナーの帯電量が極端に大きい場合や小粒径の場合、感光体との付着力が近く、感光体上に残ってしまう。よって本来負帯電性のトナーであるが転写残トナーは正帯電されていることが望ましい。但し、正帯電されていなくても、帯電量の絶対値が十分小さければ、磁気ブラシ部によって機械的にかきとられる効果は期待できる。
【００２４】
実際、転写残トナーは転写部通過時の剥離放電等により、帯電極性が反転してしまうことも多いが、転写効率が同じであっても転写電流によって転写残トナーの帯電量分布は大きく異なり、各種設定条件次第で負帯電トナーの比率が多い場合もある。また、長期にわたり使用すると、トナー自体、外添剤の遊離や埋め込まれにより転写効率が低下してくることがあるため、負帯電のまま感光体上に残るトナー比率も増えてくる。そこで転写電流を強めたり、転写残トナーを反対極性に帯電せしめる手段を持つことが好ましい。
【００２５】
そこで、転写装置と帯電装置の間に毛足長さが６ｍｍ、導電性繊維のレイヨンのブラシ（帯電補助手段）を感光体に当接し、このブラシに帯電極性とは逆のプラス５００Ｖの直流電圧を印加した。このブラシは、プラスのバイアスを印加していることにより、負極性の転写残トナーは一時的にこのブラシ内に捕獲され、除電された後再び感光体上へ送りだされる。この際、ブラシ表面にトナーが蓄積してくると、保持量の限界に達し、除電されたトナーから次々と感光体上へと戻される。
【００２６】
したがって、帯電装置と感光体の接触部に侵入するトナーは帯電装置の帯電極性と逆極性のもの、もしくは除電されて帯電量の低いものに限られ、帯電装置の磁気ブラシ部にほぼ回収されることになる。この時点で前画像の履歴は失われ、ゴーストが発生する直接的要因が除去される。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、導電性レイヨンのブラシ（以降、帯電補助ブラシと称する）に印加するプラス側の電圧設定が高すぎると感光体表面上に過度に正電荷が注入され、次行程の帯電において不都合が生じていた。
【００２８】
すなわち、感光体表面に帯電前から正電荷が存在した場合、本来の負の帯電電流がその正電荷を打ち消すために消費されて電流不足で感光体表面が帯電しきれなくなったり、帯電後も正電荷そのものが消滅せず、感光体表面に残存して帯電電位に影響を及ぼしたりするために、現像領域においてかぶりが発生していた。特に長期にわたる画像形成により帯電部材そのものが劣化し帯電性能が低下した場合にその傾向は顕著となる。したがって、帯電補助ブラシに印加する電圧は、ゴーストが発生せずに帯電性を維持した設定が要求された。
【００２９】
ところが長期画像形成動作を行うと帯電不良によるかぶりや、帯電補助ブラシ汚染や帯電装置による転写残トナーのかきとり不良によるゴーストが次第に発生し易くなる。前述のごとくに帯電補助ブラシの印加バイアスが高い場合はかぶりの発生が早まり、印加バイアスが低い設定の場合はゴーストの発生が早まる。そこで適切な帯電補助ブラシのバイアス設定を行って最大限、かぶつゴーストの発生を共に防止していた。
【００３０】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、帯電不良によるかぶりや汚染、残留現像剤のかきとり不良によるゴーストが共に発生しない状態を維持してより装置の長寿命化を図る画像形成装置を提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
感光体と、前記感光体を所定極性の電位に一様に帯電する磁気ブラシ帯電器と、前記磁気ブラシ帯電器により帯電された前記感光体に画像露光を行う露光装置と、前記露光装置により前記感光体に形成された潜像をトナーで現像する現像装置と、前記現像装置により形成されたトナー像を被転写材に転写する転写帯電器と、前記感光体に残留した転写残トナーを帯電すべく前記所定極性とは逆極性のバイアスが印加される補助帯電器と、を有し、前記補助帯電器で帯電処理された前記転写残トナーを前記磁気ブラシ帯電器により前記所定極性に帯電処理することで前記転写残トナーを前記現像装置へ回収する画像形成装置において、
通紙枚数をカウントするカウンターと、前記カウンターによりカウントされた通紙枚数が所定枚数に到達したとき前記補助帯電器へ印加するバイアス値を、前記所定枚数に到達後のバイアス値の絶対値が前記所定枚数に到達前のバイアス値の絶対値よりも小さくなるように変更するバイアス変更手段と、を有し、
前記所定枚数とは、
前記補助帯電器へ印加するバイアス値の絶対値が、かぶりの発生しないバイアス値の範囲における上限のバイアス値になる時の通紙枚数であることを特徴とする。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００４１】
（第１の実施の形態）
図１〜図５を参照して、第１の実施の形態について説明する。
【００４２】
（１）画像形成装置例（図５）
図５は画像形成装置の概略構成図を示す。本実施の形態の画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用、電荷注入帯電方式、クリーナーレスプロセスのレーザービームプリンタである。
【００４３】
１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）である。本実施の形態の感光ドラム１は負帯電性・電荷注入帯電性のＯＰＣ感光体（有機光導電性感光体）であり、図示矢印ａの時計方向に１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転駆動される。
【００４４】
２は感光ドラム１の面を所定の極性・電位に一様に帯電処理する帯電手段としての接触帯電装置である。本実施の形態では、接触帯電装置は磁気ブラシ帯電装置であり、回転する感光ドラム１の面はこの磁気ブラシ帯電装置２によってほぼ−７００Ｖに電荷注入帯電方式で一様に帯電処理される。
【００４５】
３は画像情報露光手段（露光装置）であり、本実施の形態ではレーザビームスキャナである。このレーザビームスキャナ３は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有してなり、ＣＣＤ等の光電変換素子を有する原稿読み取り装置、電気計算機、ワードプロセッサ等の不図示のホスト装置から入力する目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザ光Ｌを射出して、感光ドラム１の一様帯電処理面をレーザ光走査露光する。このレーザ光走査露光により感光ドラム１の周面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００４６】
４は現像手段としての現像装置である。本実施の形態では、重合法で作成した、転写残トナー（残留現像剤）の少ない高離型性球形トナーと、磁性キャリアを混合した２成分現像剤によって現像を行う接触現像方式の現像装置を用いている。そして、感光ドラム１面の静電潜像をトナー像として反転現像させている。
【００４７】
５は感光ドラム１の下側に配置した転写手段としての転写装置であり、本実施の形態の転写装置５は転写ベルトタイプである。５ａは無端状の転写ベルト（例えば、膜厚７５μｍのポリイミドのベルト）であり、駆動ローラ５ｂと従動ローラ５ｃ間に懸回張設されていて、感光ドラム１の回転方向に順方向に感光ドラム１の回転速度とほぼ同じ周速度で回動される。５ｄは転写ベルト５ａの内側に配設した導電性ブレード（転写帯電器）であり、転写ベルト５ａの上行側ベルト部分を感光ドラム１の下面部分に加圧して転写部位としての転写ニップ部Ｔを形成させている。
【００４８】
６は給紙カセットであり、紙等の被転写材Ｐを積載収納させてある。給紙ローラ７の駆動により給紙カセット６内に積載収納の被転写材Ｐが１枚分離給紙され、搬送ローラ８等を含む被転写材パス９を通って所定の制御タイミングにて感光ドラム１と転写装置５の転写ベルト５ａとの間の転写ニップ部Ｔに給送される。
【００４９】
転写ニップ部Ｔに給送された被転写材Ｐは、感光ドラム１と転写ベルト５ａの間を挟持搬送され、その間、導電性ブレード５ｄに転写バイアス印加電源Ｅ５から所定の転写バイアスが印加されて、被転写材Ｐの裏面からトナーと逆極性の帯電がなされる。これにより、転写ニップ部Ｔを通る被転写材Ｐの表面側に感光ドラム１面側のトナー像が順次被転写材Ｐに静電転写されて行く。
【００５０】
転写ニップ部Ｔを通ってトナー像の転写を受けた被転写材Ｐは、感光ドラム１面から順次に分離されて被転写材パス１０を通って定着装置（例えば熱ローラ定着装置）１１に導入されてトナー像の定着処理を受けてプリントアウトされる。
【００５１】
本実施の形態のプリンタは、クリーナーレスプロセスであり、転写ニップ部Ｔで被転写材Ｐに転写されずに感光ドラム１の表面に残ったトナーを除去する専用のクリーナーは配置していないが、転写残トナーは、後述するように、引き続く感光ドラム１の回転で磁気ブラシ帯電装置２の位置に至り、感光ドラム１に接触している接触帯電部材としての磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部に一時的に回収され、その回収トナーが再び感光ドラム１面に吐き出されて最終的に現像装置４に回収され感光ドラム１は繰り返して作像に供される。
【００５２】
１２は転写装置５と磁気ブラシ帯電装置２との間において感光ドラム１に当接させ、ＡＣバイアス、帯電と逆極性のＤＣバイアス、またはＡＣバイアスを重畳した帯電と逆極性のＤＣバイアスを印加した帯電補助手段（補助帯電器）としての導電性の帯電補助ブラシであり、磁気ブラシ帯電装置２による帯電直前の感光ドラム１表面電位をならすと同時に、転写残トナーを除電もしくは感光ドラム１の帯電と逆極性に帯電して、磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部での回収を容易にする。
【００５３】
（２）プリンタの動作工程
次に上記プリンタの動作シーケンスを説明する。
【００５４】
ａ．前多回転工程：プリンタの始動動作期間（起動動作期間、ウォーミング期間）である。メイン電源スイッチオンにより、装置のメインモータを駆動させて感光ドラム１を回転駆動させ、所定のプロセス機器の準備動作を実行させる。
【００５５】
ｂ．前回転工程：プリント前動作を実行させる期間である。この前回転工程は前多回転工程中にプリント信号が入力したときには前多回転工程に引き続いて実行される。プリント信号の入力がないときには前多回転工程の終了後にメインモータの駆動が一旦停止されて感光ドラム１の回転駆動が停止し、プリンタはプリント信号が入力されるまでスタンバイ（待機）状態に保たれる。プリント信号が入力されると、前回転工程が実行される。
【００５６】
ｃ．印字工程（画像形成工程、作像工程）：所定の前回転工程が終了すると、引き続いて感光ドラム１に対する作像プロセスが実行され、感光ドラム１面に形成されたトナー像の被転写材Ｐへの転写、定着装置１１によるトナー像の定着処理がなされて画像形成物がプリントアウトされる。連続印字（連続プリント）モードの場合は上記の印字工程が所定の設定プリント枚数分繰り返して実行される。
【００５７】
ｄ．紙間工程：連続印字モードにおいて、一枚の被転写材Ｐの後端部が転写ニップ部Ｔを通過した後、次の被転写材Ｐの先端部が転写ニップ部Ｔに到達するまでの間の、転写ニップ部Ｔにおける被転写材Ｐの非通紙状態期間である。この期間に転写ニップ部Ｔを通過する感光ドラム１の領域がその前に帯電ニップ部Ｎを通過する間は、帯電バイアスのＡＣ成分の印加を停止させ、磁気ブラシ帯電器２Ａで一時的に回収した転写残トナーを感光ドラム１面に吐き出す。
【００５８】
ｅ．後回転工程：最後の被転写材Ｐの印字工程が終了した後もしばらくの間メインモータの駆動を継続させて感光ドラム１を回転駆動させ、所定の後動作を実行させる期間である。この期間においても紙間工程と同様に帯電バイアスのＡＣ成分の印加を停止させることで、磁気ブラシ帯電器２Ａで一時的に回収した転写残トナーを感光ドラム１面に吐き出す。
【００５９】
ｆ．スタンバイ：所定の後回転工程が終了すると、メインモータの駆動が停止され感光ドラム１の回転駆動が停止され、プリンタは次のプリントスタート信号が入力するまでスタンバイ状態に保たれる。
【００６０】
１枚だけのプリントの場合は、そのプリント終了後、プリンタは後回転工程を経てスタンバイ状態になる。スタンバイ状態においてプリントスタート信号が入力すると、プリンタは前回転工程に移行する。
【００６１】
ｃの印字工程時が画像形成時であり、ａの前多回転工程、ｂの前回転工程、ｄの紙間工程、ｅの後回転工程が非画像形成時（非作像時）になる。
【００６２】
（３）感光ドラム１
本実施の形態の感光ドラム１は前述したように負帯電性・電荷注入性のＯＰＣ感光体であり、φ３０ｍｍのアルミニウム製のドラム基体上に第１〜第５の機能層を下から順に設けたものである。
【００６３】
第１層：下引き層であり、アルミニウムドラム基体の欠陥などをならすため、またレーザ露光の反射によるモアレの発生を防止するために設けられた厚さ約２０μｍの導電層である。
【００６４】
第２層：正電荷注入防止層であり、アルミニウムドラム基体から注入された正電荷が感光ドラム１表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たし、アミラン樹脂とメトキシメチル化ナイロンによって１０⁶Ω・ｃｍ程度に、抵抗調整された厚さ約１μｍの中抵抗層である。
【００６５】
第３層：電荷発生層であり、ジスアゾ系の顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層であり、レーザ露光を受けることによって正負の電荷対を発生する。
【００６６】
第４層：電荷輸送層であり、ポリカーボネイト樹脂にヒドラゾンを分散したものであり、Ｐ型半導体である。したがって、感光ドラム１表面に帯電された負電荷はこの層を移動することはできず、電荷発生層（第３層）で発生した正電荷のみを感光ドラム１表面に輸送することができる。
【００６７】
第５層：電荷注入層であり、バインダとしての光硬化性のアクリル樹脂に光透過性の導電フィラーであるアンチモンをドーピングして低抵抗化（導電化）した粒径０．０３μｍの酸化錫ＳｎＯ₂の超微粒子を樹脂に対して７０重量パーセント分散した材料の約３μｍの塗工層である。この電化注入層の電気抵抗値は、充分な帯電性と画像流れを起こさない条件である１×１０¹⁰〜１×１０¹⁴Ω・ｃｍである必要がある。本実施の形態では、表面抵抗が１×１０¹¹Ω・ｃｍの感光ドラム１を用いた。
【００６８】
（４）磁気ブラシ帯電装置２（図２、図３、図５）
図２は磁気ブラシ帯電装置２の拡大横断面模型図である。本実施の形態の磁気ブラシ帯電装置２は、大きく分けて、磁気ブラシ帯電部材（磁気ブラシ帯電器）２Ａ、磁気ブラシ帯電器２Ａと導電性磁性粒子（帯電キャリア）２Ｃを収容させた容器（ハウジング）２Ｂ、磁気ブラシ帯電器２Ａに対する帯電バイアス印加電源Ｅ４等からなる。
【００６９】
磁気ブラシ帯電器２Ａは本実施の形態のものは、スリーブ回転タイプであり、マグネットロール（磁石）２Ａ１とこのマグネットロール２Ａ１に外嵌させた非磁性ステンレス製スリーブ（電極スリーブ、導電スリーブ、帯電スリーブなどと称される）２Ａ２と、該スリーブ２Ａ２の外周面にスリーブ内部のマグネットロール２Ａ１の磁気力で磁気拘束させて形成保持させた磁性粒子２Ｃの磁気ブラシ部からなる。
【００７０】
マグネットロール２Ａ１は非回転の固定部材であり、スリーブ２Ａ２はこのマグネットロール２Ａ１の外回りを図５の矢印ｂの方向に不図示の駆動系により所定の周速度、本実施の形態では２２５ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転駆動される。また、スリーブ２Ａ２は感光ドラム１に対してスペーサコロなどの手段で６００μｍ程度の隙間を保たせて配設してある。
【００７１】
２Ｂ１は容器２Ｂに取り付けた、非磁性ステンレス製の磁気ブラシ層厚規制ブレードであり、スリーブ２Ａ２表面とのギャップが９００μｍになるように配置されている。
【００７２】
容器２Ｂ内の磁性粒子２Ｃはその一部がスリーブの２Ａ２外周面にスリーブ２Ａ２内部のマグネットロール２Ａ１の磁気力で磁気拘束されて磁性粒子２Ｃで構成される磁気ブラシ部として保持される。磁気ブラシ部はスリーブ２Ａ２の回転駆動に伴い、スリーブ２Ａ２と一緒に同方向に回転する。このとき磁気ブラシ部の層厚はブレード２Ｂ１により均一厚さに規制される。
【００７３】
そして、その磁気ブラシ部の規制層厚はスリーブ２Ａ２と感光ドラム１との対向隙間部の間隔より大きいので、磁気ブラシ部はスリーブ２Ａ２と感光ドラム１との対向部において感光ドラム１に対して所定幅のニップ部Ｎを形成して接触する。
【００７４】
この接触ニップ部が帯電ニップ部Ｎである。したがって、感光ドラム１は帯電ニップ部Ｎにおいて磁気ブラシ帯電器２Ａのスリーブ２Ａ２の回転に伴い、回転する磁気ブラシ部で摺擦される。この場合、帯電ニップ部Ｎにおいて感光ドラム１の移動方向と磁気ブラシ部の移動方向は逆方向となり、相村移動速度は速くなる。スリーブ２Ａ２と磁気ブラシ層厚規制ブレード２Ｂ１には電源Ｅ４から所定の帯電バイアスが印加される。
【００７５】
而して、感光ドラム１が回転駆動され、磁気ブラシ帯電器２Ａのスリーブ２Ａ２が回転駆動され、電源Ｅ４から所定の帯電バイアスが印加されることで、磁気ブラシ部が導電性部材であり感光ドラム１の周面が本実施の形態の場合は注入帯電方式で所定の極性・電位に一様に接触帯電処理される。
【００７６】
スリーブ２Ａ２内に固定配置されているマグネットロール２Ａ１は、スリーブ２Ａ２と感光ドラム１の最近接位置ｃとの角度θを感光ドラム１回転方向上流側２０°から下流側１０°の範囲に入るようにすることが望ましく、上流側１５°〜０°であればさらによい。それより下流だと主極位置に磁性粒子２Ｃが引きつけられ、帯電ニップ部Ｎの感光ドラム１回転方向下流側に磁性粒子２Ｃの滞留が発生し易くなり、また上流すぎると、帯電ニップ部Ｎを通過した磁性粒子２Ｃの搬送性が悪くなり、滞留が発生し易くなる。
【００７７】
また、帯電ニップ部Ｎに磁極がない場合は、磁性粒子２Ｃに働くスリーブ２Ａ２への拘束力が弱くなり、磁性粒子２Ｃが感光ドラム１に付着し易くなるのは明らかである。ここで述べている帯電ニップ部Ｎは、帯電時に磁性ブラシ部の磁性粒子２Ｃが感光ドラム１と接触している領域を示す。本実施の形態では、上流側１０°の位置に約９００Ｇの磁極を配置した。
【００７８】
帯電バイアスは電源Ｅ４によってスリーブ２Ａ２と規制ブレード２Ｂ１に印加される。本実施の形態ではＤＣ成分にＡＣ成分が重畳しているバイアスを用いている。
【００７９】
帯電ニップ部Ｎにおける、磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部による感光ドラム１面の摺擦と、磁気ブラシ帯電器２Ａへの帯電バイアスの印加により、磁気ブラシ部を構成している帯電用磁性粒子２Ｃから電荷が感光ドラム１上に与えられ、感光ドラム１面が所定の極性・電位に一様に接触帯電される。
【００８０】
本形態の場合は前述したように、感光ドラム１はその表面に電荷注入層を具備させたものであるから、電荷注入帯電により感光ドラム１の帯電処理がなされる。即ち、感光ドラム１面が帯電バイアスＤＣ＋ＡＣのＤＣ成分に対応した電位に帯電される。スリーブ２Ａ２は回転速度が速いほど帯電均一性が良好になる傾向にある。
【００８１】
磁気ブラシ帯電器２Ａによる感光ドラム１の電荷注入帯電は、図３の等価回路に示すような、抵抗ＲとコンデンサＣの直列回路とみなすことができる。この様な回路の場合、抵抗値をｒ、感光体の静寵容量をＣｐ、印加電圧をＶ０、帯電時間（感光ドラム１表面のある点が帯電ニップ部Ｎを通過する時間）をＴ０とすると、感光ドラム１の表面電位Ｖｄは、
Ｖｄ＝Ｖ０（１−ｅｘｐ（Ｔ０／（Ｃｐ・ｒ）））…式（１）
で表わされる。
【００８２】
帯電バイアスＤＣ＋ＡＣにおいて、ＤＣ成分は必要とされる感光ドラム１の表面電位と同値、本実施の形態では−７００ｖとした。
【００８３】
画像形成時（作像時）におけるＡＣ成分は、そのピーク間電圧Ｖｐｐは、１００Ｖ以上、２０００Ｖ以下、特に３００Ｖ以上、１２００Ｖ以下が好ましい。ピーク間電圧Ｖｐｐがそれ以下では、帯電均一性、電位の立ち上がり向上の効果が薄く、それ以上では、磁性粒子２Ｃの滞留や感光ドラム１ヘの付着が悪化する。
【００８４】
周波数は１００Ｈｚ以上５０００Ｈｚ以下、特に５００Ｈｚ以上２０００Ｈｚ以下が好ましい。それ以下では、磁性粒子２Ｃの感光ドラム１への付着悪化や、帯電均一性、電位の立ち上がり性向上の劾果が薄くなり、それ以上でも帯電均一性、電位の立ち上がり性向上の効果が得られ難くなる。ＡＣの波形は矩形波、三角波、ｓｉｎ波などがよい。本実施の形態では、ピーク間電圧Ｖｐｐは７００Ｖを用いた。
【００８５】
磁気ブラシ部を構成させる磁性粒子２Ｃは、本実施の形態では、焼結した強磁性体（フェライト）を還元処理をしたものを用いたが、他に樹脂と強磁性体粉を混練して粒子状に成形したもの、もしくはこれに抵抗値調整のために導電性カーボン等を混ぜたものや、表面処理を行ったものも同様に用いることができる。磁気ブラシ部の磁性粒子２Ｃは感光ドラム１表面のトラップ準位に電荷を良好に注入する役割と、感光ドラム１上に生じたピンホールなどの欠陥に帯電電流が集中してしまうことに起因して生じる帯電装置２及び感光ドラム１の通電破壊を防止する役割を兼ね備えていなければならない。
【００８６】
したがって、磁気ブラシ帯電器２Ａの電気抵抗値は１×１０⁴Ω〜１×１０⁹Ωであることが好ましく、特には１×１０⁴Ω〜１×１０⁷Ωであることが好ましい。磁気ブラシ帯電器２Ａの電気抵抗値が１×１０⁴Ω未満ではピンホールリークが生じやすくなる傾向があり、１×１０⁹Ωを超えると良好な電荷の注入がし難くなる傾向にある。また、抵抗値を上記範囲内に制御するためには、磁性粒子２Ｃの体積抵抗値は１×１０⁴Ω・ｃｍ〜１×１０⁹Ω・ｃｍであることが望ましく、特には１×１０⁴Ω・ｃｍ〜１×１０⁷Ω・ｃｍであることがより好ましい。
【００８７】
本実施の形態で用いた磁気ブラシ帯電器２Ａの電気抵抗値は、１×１０⁶Ωであり、帯電バイアスのＤＣ成分として−７００Ｖを印加することで、感光ドラム１の表面電位も、−７００Ｖとなった。
【００８８】
磁性粒子２Ｃの体積抵抗値は、図４に示す要領で測定した。すなわち、セルＡに磁性体粒子２Ｃを充填し、充填磁性体粒子２Ｃに接するように主電極１７及び上部電極１８を配し、電極１７，１８間に定電圧電源２２から電圧を印加し、そのとき流れる電流を電流計２０で測定することにより求めた。１９は絶縁物、２１は電圧計、２４はガイドリングを示す。その測定条件は、２３℃、湿度６５％の環境で充填磁性粒子２ＣのセルＡとの接触面積Ｓ＝２ｃｍ²、厚みｄ＝１ｍｍ、上部電極１８の荷重１０ｋｇ、印加電圧１００Ｖである。
【００８９】
磁性粒子２Ｃの平均粒径及び粒度分布測定におけるピークは５〜１００μｍの範囲にあることが、粒子表面の汚染による帯電劣化防止、及び、磁性粒子２Ｃの感光ドラム１表面への付着防止の覿点から好ましい。磁性粒子２Ｃの平均粒径は、水平方向最大限長で示し、測定法は顕微鏡法により磁性粒子２Ｃを３００個以上ランダムに選び、その径を実測して算術平均をとる。
【００９０】
（５）現像装置４
静電潜像のトナー現像方法としては、一般に次のａ〜ｄの４種類に大別される。
【００９１】
ａ．非磁性トナーについてはブレード等でスリーブ上にコーティングし、磁性トナーは磁気力によってコーティングして搬送し感光ドラムに対して非接触状態で現像する方法（１成分非接触現像）。
【００９２】
ｂ．上記のようにしてコーティングしたトナーを感光ドラムに対して接触状態で現像する方法（１成分接触現像）。
【００９３】
ｃ．トナー粒子に対して磁性のキャリアを混合したものを現像剤として用いて磁気力によって搬送し感光ドラムに対して接触状態で現像する方法（２成分接触現像）。
【００９４】
ｄ．上記の２成分現像剤を非接触状態にして現像する方法（２成分非接触現像）。
【００９５】
このなかで、画像の高画質化や高安定性の面から、ｃの２成分接触現像法が多く用いられている。
【００９６】
本実施の形態における現像装置４は重合法で作成した高離型性球形非磁性トナーと磁性キャリア（現像用磁性粒子、現像キャリア）を混合したものを現像剤として用い、該現像剤を現像剤担持体（現像部材、現像器）に磁気力によって磁気ブラシ層とし保持させて現像部Ｍに搬送し感光ドラム面に接触させて静電潜像をトナー像として現像する２成分磁気ブラシ接触現像方式の反転現像装置である。
【００９７】
４ａは現像容器、４ｂは現像剤担持体としての現像スリーブ、４ｃはこの現像スリーブ４ｂ内に固定配置された磁界発生手段としての磁石（マグネットローラ）、４ｄは現像スリーブ表面に現像剤の薄層を形成するための現像剤層厚規制ブレード、４ｅは現像剤撹拝搬送スクリュ、４ｆは現像剤容器４ａ内に収容した２成分現像剤であり、上記のように非磁性トナーｔと現像キャリアｃを混合したものである。
【００９８】
現像スリーブ４ｂは少なくとも現像時においては、感光ドラム１に対し最近接距離（隙間）が約５００μｍになるように配置され、該現像スリーブ４ｂの外面に担持させた現像剤磁気ブラシ薄層が感光ドラム１の面に接触するように設定されている。この現像剤磁気ブラシ薄層と感光ドラム１の接触ニップ部Ｍが現像領域（現像部）である。
【００９９】
現像スリーブ４ｂは内部の固定磁石４ｃの外回りを反時計方向に所定の回転速度で駆動され、現像容器４ａ内において現像スリーブ４ｂ外面に固定磁石４ｃの磁力により現像剤４ｆ（ｔ＋ｃ）の磁気ブラシ部が形成される。その磁気ブラシ部はスリーブ４ｂの回転とともに搬送され、ブレード４ｄにより層厚規制を受けて所定層厚の現像剤磁気ブラシ薄層として現像容器４ａ外に持ち出されて現像部Ｍへ搬送されて感光ドラム１面に接触し、引き続くスリーブ４ｂの回転で再び現像容器４ａ内に戻し搬送される。
【０１００】
現像スリーブ４ｂには不図示の現像バイアス印加電源によりＤＣ成分とＡＣ成分を重畳した所定の現像バイアスが印加される。本実施の形態での現像特性は、感光ドラム１の帯電電位（−７００Ｖ）と現像バイアスのＤＣ成分値の差が２００Ｖ以下であるとかぶりが生じ、３５０Ｖ以上であると現像キャリアｃの感光ドラム１への付着が生じたので、現像バイアスのＤＣ成分は−４００Ｖとした。
【０１０１】
現像容器４ａ内の現像剤４ｆ（ｔ＋ｃ）のトナー濃度（現像キャリアｃとの混合割合）はトナーｔ分が静電潜像の現像に消費されて逐次消費されていく。現像容器４ａ内の現像剤４ｆのトナーｔ濃度は不図示の検知手段により検知されて所定の許容下限濃度まで低下するとトナー補給部４ｇから現像容器４ａ内の現像剤４ｆにトナーｔの補給がなされて現像容器４ａ内の現像剤４ｆのトナー濃度を常に所定の許容範囲内に保つようにトナー補給制御される。
【０１０２】
（６）クリーナーレスプロセス
本実施の形態のプリンタは、クリーナーレスプロセスであるから、被転写材Ｐに対するトナー像転写後の感光ドラム１に残留したトナー（転写残トナー）は感光ドラム１の帯電ニップ部Ｎに持ち運ばれて磁気ブラシ接触帯電装置２の磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部に混入して一時的に回収される。
【０１０３】
感光ドラム１上の転写残トナーは転写時の剥離放電などにより、極性が正のものと負のものが混在していることが多い。この極性が混在した転写残トナーが磁気ブラシ帯電器２Ａに至って磁気ブラシ部内に混入して一時的に回収される。この転写残トナーの磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部への取り込みは、磁気ブラシ帯電器２ＡにＡＣ成分を印加することで、磁気ブラシ帯電器２Ａと感光ドラム１間の振動電界効果によって、より効果的に行わせることができる。
【０１０４】
そして、磁気ブラシ部内に取り込まれた転写残トナーは極性がすべて負に帯電されて感光ドラム１上に吐き出される。極性が揃えられて感光ドラム１上に吐き出された転写残トナーは現像部Ｍに至って現像装置４の現像スリーブ４ｂにより現像時のかぶり取り電界によって現像同時クリーニングで回収される。
【０１０５】
この転写残トナーの現像同時回収は、回転方向の画像領域が、感光ドラム１の周長よりも長い場合には、その他の帯電、露光、現像、転写といった画像形成工程と同時進行で行われる。これにより転写残トナーは現像装置４内に回収されて次工程以後も用いられるため、廃トナーをなくすことがでさる。また、クリーナーレスでスペースの面での利点も大きく、画像形成装置の大幅な小型化が可能となる。
【０１０６】
現像剤のトナーｔとして重合法で作成した高離型性球形トナーを用いることで、転写残トナーの発生量を少なくすることができるし、また、磁気ブラシ帯電器２Ａから吐き出されたトナーの現像装置４への回収性を向上させることができる。２成分接触現像方式の現像装置４を用いることでも磁気ブラシ帯電器２Ａから吐き出されたトナーの現像装置４への回収性を向上させている。
【０１０７】
ここで、通常、トナーは電気抵抗が比較的高いから、磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部にそのようなトナー粒子が混入することは磁気ブラシ部の電気抵抗を上昇させて帯電能を低下させる因子であり、混入トナー量が比較的多い場合は、非作像時に大量のトナーを吐さ出すことで、良好な帯電を維持することができる。
【０１０８】
ここで、トナー吐き出しについて簡単に説明する。磁気ブラシ部にトナーが混入した場合、それの電気抵抗は次第に大きくなっていくため、帯電ニップ部Ｎ通過中に充分な電荷の移動が行われず、帯電ニップ部Ｎ通過後の感光ドラム１表面電位は印加電圧より小さくなってしまう。
【０１０９】
以下、感光ドラム１表面電位と印加電庄との電位差をΔＶとする。磁気ブラシ帯電器２Ａに取り込まれたトナーが磁気ブラシキャリアとの接触により感光ドラム１電位と同極の電荷を付与されている場合、電位差ΔＶによって発生する電界により混入トナーは磁気ブラシ中から感光ドラム１表面に吐き出される。特開平９−９６９４９号公報などに開示されるように、この現象を利用した、非作像時（非画像形成時）に帯電バイアスのＡＣ成分（交流成分）の振幅Ｖｐｐを減少させたり、ＡＣ成分の印加を停止させることで電位差ΔＶを大きくし、積極的にトナーを吐き出させて磁気ブラシの電気抵抗上昇を抑える方法が知られている。
【０１１０】
上述の非作像時の吐き出しとしては、紙間や作像動作終了後の後回転などで行うことで、長期の使用において磁気ブラシ中の混入トナー量を一定以下に保つことが可能となる。
【０１１１】
また、磁気ブラシ部から感光ドラム１へ吐き出されたトナーは極めて均一な散布状態にあり、また、その量も少量であるため、次の像露光過程に実質的に悪影響を及ぼすことはない。また、転写残トナーパターンに起因するゴースト像の発生もない。
【０１１２】
（７）帯電補助ブラシ
前述のごとく、図１中１２は、転写装置５と磁気ブラシ帯電装置２との間において感光ドラム１に当接され、ＡＣバイアス、帯電と逆極性のＤＣバイアス、またはＡＣバイアスを重畳した帯電と逆極性のＤＣバイアスを印加した導電性の帯電補助ブラシである。帯電補助ブラシ１２は、磁気ブラシ帯電装置２による帯電直前の感光ドラム１表面電位をならすと同時に、転写残トナーを除電、もしくは感光ドラム１の帯電と逆極性に帯電し、磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部での回収を容易にする帯電補助手段である。
【０１１３】
ここで、磁気ブラシ部に混入したトナー量は非作像時（非画像形成時）に帯電バイアスのＡＣ成分（交流成分）の振幅Ｖｐｐを減少させたり、ＡＣ成分の印加を停止させることで電位差ΔＶを大きくし、積極的にトナーを吐き出させて一定に保つことができたが、使用量としての画像比率（被転写材Ｐ面積中のトナー画像面積の割合）の比較的高いものを連続で作像すると、被転写材Ｐ間で感光ドラム１表面に吐き出されるトナー量よりも画像１枚当たりに混入する転写残トナー量の方が多くなり、短期的に磁気ブラシ中のトナー量が一定値を越えてしまう場合が発生する。
【０１１４】
また、更なる高寿命化を目標とする場合は、結局、帯電キャリアの劣化に伴い許容混入トナー量が低下してくるため帯電不良となる。そして、帯電補助ブラシ１２が帯電不良をもたらす一因となっている。
【０１１５】
補助帯電ブラシ１２の印加バイアス設定については従来例で説明したとおり、長期にわたる画像形成においては設定次第で良質な画像を維持する寿命を左右する。帯電補助ブラシ１２の印加バイアスが高い場合はかぶりの発生が早まり、印加バイアスが低い設定の場合はゴーストの発生が早まる。
【０１１６】
図１はその様子の概要を表す説明図である。図１中ａは、画像比率５％のＡ４サイズの用紙を長期通紙した場合のかぶりの発生しない上限の帯電補助ブラシ１２印加バイアス値であり、図１中ｂはゴーストの発生しない下限の帯電補助ブラシ１２印加バイアス値である。ただし、これは帯電補助ブラシ１２の印加バイアスが５００Ｖの場合であり、およそ３０Ｋ枚において、いかなるバイアス値においてもかぶり及びゴーストが共に発生しない状態を維持することができなくなっていた。
【０１１７】
また、図１中ｃ，ｄはそれぞれ帯電補助ブラシ１２の印加バイアスが７００Ｖの場合のかかぶりの発生しない上限の帯電補助ブラシ１２印加バイアス値及びゴーストの発生しない下限の帯電補助ブラシ１２印加バイアス値である。この場合、３２Ｋ枚時点で５００Ｖの設定にした場合は４０Ｋ枚まで良好な画像が得られるが、７００Ｖを維持した場合は約３２Ｋ枚時点でかぶりが発生するため、３２Ｋ枚の通紙が寿命ということになってしまう。
【０１１８】
ここで印加バイアス７００Ｖの設定において、後半に印加バイアスを５００Ｖに落とせば途中で傾きが変化して４０Ｋ枚までかぶりの発生を防止して延命することができる。この理由は以下のように考えられる。
【０１１９】
磁気ブラシ帯電器２Ａに取り込まれた転写残トナーが磁気ブラシキャリアとの接触により感光ドラム１電位と同極の電荷を付与されている場合、電位差ΔＶによって発生する電界により混入トナーは磁気ブラシ部中から感光ドラム１表面に吐き出される。したがって、ΔＶが大きい程吐き出し量は多くなるため、磁気ブラシ帯電器２ａ内のトナー比率は低いままで推移し、より帯電器としての性能を維持することになる。帯電補助ブラシの印加バイアスが帯電極性とは逆極性で大きければ大きいほど帯電電位は低下するためΔＶは大きくなる。
【０１２０】
そこで、もともと帯電補助ブラシ１２の印加バイアスが高い場合はそのこと自体でかぶりを発生し易くしているが、通紙途中で５００Ｖの同一条件にした場合には、７００Ｖで通紙を続けていた場合よりも混入トナー量は低めに推移しているため帯電能はよく、ゴースト及びかぶりのレベルも良好となる。
【０１２１】
そこで、本実施の形態においては、装置の使用量として通紙耐久を使用量検知手段で検知し、通紙耐久初期においては帯電補助ブラシ１２のバイアスを７００Ｖで設定し、３２Ｋ枚よりも少し前でバイアスを５００Ｖに変更する制御を行った。制御は通紙枚数カウンターが３２Ｋ枚を超える前に補助ブラシ１２のバイアス値を切り替えるバイアス変更手段を有することにより実現する。その結果３２Ｋ枚までは図１中のｃを推移し、３２Ｋ枚以降はｅを推移したため、およそ４０Ｋ枚まで、かぶり及びゴーストが発生しないレベルで画像が維持された。
【０１２２】
（参考例）本参考例では、通紙耐久において形成される画像の画像比率が一定ではない場合を想定し、帯電補助ブラシ１２に印加されるバイアスの変更は、露光装置３の発光時間（露光時間）を累積計算して画像形成されるトナー量（印字量）を求め、その値が所定の閾値を上回った時に行った。閾値は５％原稿で３２Ｋ枚相当とした。
【０１２３】
図６中ｆ，ｇは４％原稿による通紙耐久において、帯電補助ブラシ１２の印加バイアスが７００Ｖの場合の、それぞれかかぶりの発生しない上限の帯電補助ブラシ１２印加バイアス値及びゴーストの発生しない下限の帯電補助ブラシ１２印加バイアス値である。ここで、第１の実施の形態に基づき通紙枚数３２Ｋ枚で帯電補助ブラシ１２印加バイアスを７００Ｖから５００Ｖに変更制御した場合、かぶりの発生しない上限の帯電補助ブラシ１２印加バイアス値はｈのように堆移し、寿命は約４４．５Ｋ枚までとなる。
【０１２４】
本参考例においては印字量の積算値が５％原稿で３２Ｋ枚相当、つまり４％原稿の場合だから４０Ｋ枚の時点で帯電補助ブラシ１２印加バイアス値を変更した。その時かぶりの発生しない上限の帯電補助ブラシ１２印加バイアス値はｉのように堆移し、かぶり、ゴースト共に発生せずに約５０Ｋ枚まで良好な画像形成が可能となった。
【０１２５】
また、図６中ｊ，ｋは１０％原稿による通紙耐久において、帯電補助ブラシ１２の印加バイアスが７００Ｖの場合の、それぞれかかぶりの発生しない上限の帯電補助ブラシ１２印加バイアス値及びゴーストの発生しない下限の帯電補助ブラシ１２印加バイアス値である。第１の実施の形態に基づき３２Ｋ枚まで帯電補助ブラシ１２の印加バイアス値変更がなされない場合、１６Ｋ枚程度でかぶりが発生してしまう。本参考例においては１６Ｋ枚時点で補助ブラシ１２印加バイアス値を５００Ｖに変更し、ｌのように推移して２４Ｋ枚まで延命することが可能となった。
【０１２６】
なお、第１の実施の形態、参考例においては磁気ブラシ注入帯電方式で、検知する装置の使用量の情報として通紙枚数や露光時間の積算値を用いて説明を行ったが、その他の帯電手段としてローラ帯電などの各種接触帯電方式を用いること、また検知する使用量として感光体の回転数、磁気ブラシ帯電装置２に流れる電流、磁気ブラシ帯電装置２の表面の反射状態、磁気ブラシ帯電装置２への帯電バイアスの積算印加時間、磁気ブラシ帯電装置２の作動積算、磁性粒子２Ｃを担持する担持ローラの回転トルク等、各種代替が可能であることは明白である。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、クリーナレス、接触帯電方式の画像形成装置において、装置の使用量を検知する使用量検知手段と、使用量検知手段の検知結果に応じて、帯電補助手段へのバイアスの印加を変更するバイアス変更手段と、を備え、予め設定した使用量の閾値で帯電補助手段のバイアス値を変更することにより、かぶりやゴーストのない良好な画像をより長期間の使用耐久で維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る作像枚数に対するかぶり、ゴーストの発生する補助ブラシ印加バイアス値を示す説明図である。
【図２】磁気ブラシ帯電装置の拡大横断面模型図である。
【図３】帯電回路の等価回路を示す図である。
【図４】磁性粒子（帯電キャリア）の電気抵抗値（体積抵抗値）の測定要領説明図である。
【図５】第１の実施の形態に係る画像形成装置例の概略構成図である。
【図６】第２の実施の形態に係る作像枚数に対するかぶり、ゴーストの発生する補助ブラシ印加バイアス値を示す説明図である。
【符号の説明】
１感光ドラム
２磁気ブラシ帯電装置
３レーザビームスキャナ
４現像装置
５転写装置
６給紙カセット
７給紙ローラ
８搬送ローラ
９，１０被転写材パス
１１定着装置

Claims

感光体と、前記感光体を所定極性の電位に一様に帯電する磁気ブラシ帯電器と、前記磁気ブラシ帯電器により帯電された前記感光体に画像露光を行う露光装置と、前記露光装置により前記感光体に形成された潜像をトナーで現像する現像装置と、前記現像装置により形成されたトナー像を被転写材に転写する転写帯電器と、前記感光体に残留した転写残トナーを帯電すべく前記所定極性とは逆極性のバイアスが印加される補助帯電器と、を有し、前記補助帯電器で帯電処理された前記転写残トナーを前記磁気ブラシ帯電器により前記所定極性に帯電処理することで前記転写残トナーを前記現像装置へ回収する画像形成装置において、
通紙枚数をカウントするカウンターと、前記カウンターによりカウントされた通紙枚数が所定枚数に到達したとき前記補助帯電器へ印加するバイアス値を、前記所定枚数に到達後のバイアス値の絶対値が前記所定枚数に到達前のバイアス値の絶対値よりも小さくなるように変更するバイアス変更手段と、を有し、
前記所定枚数とは、
前記補助帯電器へ印加するバイアス値の絶対値が、かぶりの発生しないバイアス値の範囲における上限のバイアス値になる時の通紙枚数であることを特徴とする画像形成装置。
前記補助帯電器は前記感光体に接触するように設けられたブラシを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。