(57)【要約】      （修正有）【課題】接触型の帯電装置を使用したクリーナレスの画像形成装置であって，帯電装置を汚染することなく確実に現像装置へ回収させることができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】本発明のカラープリンタ１は，転写装置６０より下流かつ帯電装置３０より上流で感光体ドラム２０に接触し，感光体ドラム２０上の転写残トナーの一部を一時的に回収するとともに，回収したトナーを感光体ドラム２０上へ吐き出す導電性のブラシローラ７１と，感光体ドラム２０とブラシローラ７１との接触位置以外の位置でブラシローラ７１と接触する荷電電極７３，７４と，ブラシローラ７１，荷電電極７３，７４に電圧を印加する電源７５，７６，７７とを有し，感光体ドラム２の表面の転写後における平均電圧Ｖ０に対する，ブラシローラ７１への平均印加電圧Ｖ１，および荷電電極７３への平均印加電圧Ｖ２が｜Ｖ０｜＜｜Ｖ１｜＜｜Ｖ２｜を満たす。【選択図】図２
2006126459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と，前記感光体の表面を帯電させる帯電器と，前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光器と，前記感光体の静電潜像をトナーで現像する現像器と，前記感光体上のトナー像を被転写体に転写する転写器とを有する画像形成装置において，
前記転写器より下流かつ前記帯電器より上流の位置で前記感光体に接触し，前記感光体上の転写残トナーの少なくとも一部を一時的に回収するとともに，回収したトナーを前記感光体上へ吐き出す導電性の接触回転部材と，
前記感光体と前記接触回転部材との接触位置以外の位置で前記接触回転部材と接触するとともに，摩擦帯電特性が異なる材質で形成された第１電極および第２電極と，
前記接触回転部材，前記第１電極，および前記第２電極に電圧を印加する電圧印加部とを有し，
前記感光体の表面の転写後における平均電圧Ｖ０に対する，前記接触回転部材への平均印加電圧Ｖ１と，前記第１電極への平均印加電圧Ｖ２の極性がともに，トナーの現像時の帯電極性と同じであり，かつ，
｜Ｖ０｜＜｜Ｖ１｜≦｜Ｖ２｜
（いずれも接地電圧に対する絶対値）
の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光体と，前記感光体の表面を帯電させる帯電器と，前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光器と，前記感光体の静電潜像をトナーで現像する現像器と，前記感光体上のトナー像を被転写体に転写する転写器とを有する画像形成装置において，
前記転写器より下流かつ前記帯電器より上流の位置で前記感光体に接触し，前記感光体上の転写残トナーの少なくとも一部を一時的に回収するとともに，回収したトナーを前記感光体上へ吐き出す導電性の接触回転部材と，
前記感光体と前記接触回転部材との接触位置以外の位置で前記接触回転部材と接触するとともに，摩擦帯電特性が異なる材質で形成された第１部分および第２部分を有する電極と，
前記接触回転部材および前記電極に電圧を印加する電圧印加部とを有し，
前記感光体の表面の転写後における平均電圧Ｖ０に対する，前記接触回転部材への平均印加電圧Ｖ１と，前記電極への平均印加電圧Ｖ２の極性がともに，トナーの現像時の帯電極性と同じであり，かつ，
｜Ｖ０｜＜｜Ｖ１｜≦｜Ｖ２｜
（いずれも接地電圧に対する絶対値）
の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において，
前記第１電極または第１部分の材質が，前記第２電極または第２部分の材質より高い導電率のものであり，
前記第２電極または第２部分の材質の摩擦帯電特性は，前記接触回転部材の材質の摩擦帯電特性に比して，トナーの現像時の帯電極性向きであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，プリンタ，複写機等の電子写真方式による画像形成装置に関する。さらに詳細には，像担持体上の残留トナーを廃棄するためのクリーニング装置を有しない，クリーナレスと呼ばれる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より，プリンタ，複写機等の電子写真方式による画像形成装置がある。このような画像形成装置では，一般に，感光体ドラム等の像担持体にトナー像を形成する。そして，そのトナー像を被転写体に転写して画像を得る。従来の画像形成装置では，転写後の像担持体から残ったトナーを掻き取るためのブレード等を有していた。また，掻き取られたトナーは，一般には廃棄されていた。これに対し，クリーナレスと呼ばれる画像形成装置が各種提案されている（例えば，特許文献１参照。）。
【０００３】
クリーナレスの画像形成装置では，ブレード等のクリーニング装置を備えない。すなわち，転写後の像担持体に残った残留トナーを掻き取らない。像担持体に載せたままで，帯電装置および露光装置を通過させる。そして，現像装置によって回収して再利用する。これは，廃トナーの軽減や装置の小型化のために，考案されたものである。
【０００４】
さらに，特許文献１に記載の画像形成装置では，転写装置の下流側に残留トナー均一化手段とトナー帯電量制御手段とが設けられている。これらの手段には例えば，ブラシが用いられている。そして，残留トナーの分散状態と帯電量とを調整している。さらに，トナー帯電量制御手段には，残留トナーを現像トナーと同極性にするためのバイアスが印加されている。
【０００５】
また，場合により残留トナーが塊状となった箇所ができることがある。あるいは，逆極性のトナーが含まれている場合もある。これに対し，このような場合でも確実に回収するための画像形成装置が提案されている（例えば，特許文献２参照。）。この文献に記載の画像形成装置では，像担持体に接触するブラシロールを備えている。このブラシロールの回転によって像担持体上の残留トナーをならすようにしている。さらに，ブラシロールとそれを覆うケースにバイアス電圧を印加している。これにより，逆極性に帯電しているトナーはブラシロールに回収される。
【特許文献１】特開２００３−１６７４７６号公報
【特許文献２】特開２００２−３７２８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら，前記した特許文献１の画像形成装置では，トナー帯電量制御手段の電圧制御が難しいという問題点があった。例えば，トナーを所定の荷電状態に調整するためには，トナー帯電量制御手段に強いバイアスを印加する必要がある。しかしながら，このようにすると，感光体の電位にも影響して帯電ムラを生じさせてしまうおそれがある。一方，感光体の帯電ムラを生じさせないためには，トナー帯電量制御手段において中程度のバイアスしか印加できないことになる。この場合は，トナーを所望の荷電状態に調整できないおそれがあるという問題点があった。
【０００７】
また，トナー帯電量制御手段には残留トナーを回収する方向のバイアスが印加されている。そのため，トナーの吐き出しが難しい。吐き出し不良が発生すると，トナー帯電量制御手段にトナーが蓄積されるおそれがある。もしトナーが蓄積されてしまうと，トナー帯電量制御手段の荷電制御機能が低下するといった問題点があった。
【０００８】
また，前記した特許文献２の画像形成装置では，逆極性となったトナーは，正規の極性を保持しているものと分離して捕獲される。そして，その後に廃棄されている。これは，逆極性のトナーがそのまま像担持体によって運ばれ，帯電装置に対面する位置に到達することを防止するためである。逆極性のトナーは，帯電部材に付着するおそれがあるからである。しかし，逆極性となったトナーであっても，その荷電を再調整できれば再使用は可能なはずである。そこで，できるだけ廃棄トナーの量を減らしたいという要望があった。
【０００９】
また，残留トナーの荷電状態は，動作環境（温度，湿度等）によっても異なる傾向がある。さらには，現像装置中の一般的なトナーの荷電量に比較して，ばらつきが大きくなっている。このような残留トナーをそのまま現像装置に対面させただけでは，回収不良の原因となるおそれがある。例えば，残留トナーの荷電量が高すぎると，像担持体との付着力が強すぎる。そのため，現像装置で回収できないおそれがある。
【００１０】
また，逆極性となったり荷電量の低すぎるトナーは，運ばれる途中で帯電部材を汚染するおそれがある。特に，帯電ローラのような接触型の帯電部材では，トナーの付着が起こりやすい。その一方で，接触型の帯電部材は，コロナ放電型のような非接触の帯電部材に比較して，オゾン放出量が少ない。そのため，オゾンフィルタ等を省略することができるという利点がある。すなわち，装置の小型化に適しているので，できれば採用したいという要望があった。
【００１１】
本発明は，前記した従来の画像形成装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，接触型の帯電装置を使用したクリーナレスの画像形成装置であって，帯電装置を汚染することなく確実に現像装置へ回収させることができ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】
【００１２】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は，感光体と，感光体の表面を帯電させる帯電器と，感光体の表面に静電潜像を形成する露光器と，感光体の静電潜像をトナーで現像する現像器と，感光体上のトナー像を被転写体に転写する転写器とを有する画像形成装置であって，転写器より下流かつ帯電器より上流の位置で感光体に接触し，感光体上の転写残トナーの少なくとも一部を一時的に回収するとともに，回収したトナーを感光体上へ吐き出す導電性の接触回転部材と，感光体と接触回転部材との接触位置以外の位置で接触回転部材と接触するとともに，摩擦帯電特性が異なる材質で形成された第１電極および第２電極と，接触回転部材，第１電極，および第２電極に電圧を印加する電圧印加部とを有し，感光体の表面の転写後における平均電圧Ｖ０に対する，接触回転部材への平均印加電圧Ｖ１と，第１電極への平均印加電圧Ｖ２の極性がともに，トナーの現像時の帯電極性と同じであり，かつ，
｜Ｖ０｜＜｜Ｖ１｜≦｜Ｖ２｜（好ましくは，｜Ｖ０｜＜｜Ｖ１｜＜｜Ｖ２｜）
（いずれも接地電圧に対する絶対値）
の関係を満たすものである。
【００１３】
本発明の画像形成装置によれば，転写残トナーは，帯電器に対面する前に接触回転部材に接触する。このときその残留トナーの一部は，接触回転部材に回収される。さらに，回収されたトナーは，第１電極および第２電極に対面される。このとき，接触回転部材，第１電極，および第２電極には電圧印加部によって電圧が印加されているので，回収されたトナーの帯電状態はこれらに接触することで調整される。ここで，接触回転部材への平均印加電圧Ｖ１と，第１電極への平均印加電圧Ｖ２とが，感光体の表面の転写後における平均電圧Ｖ０に対してトナーの現像時の帯電極性と同極性であるので，残留トナーの帯電状態がトナーの現像時の帯電状態に近づけられる。さらに，｜Ｖ２｜が｜Ｖ０｜より十分大きく設定されているので，トナーの帯電状態は強力に調整される。また，第１電極と第２電極とが摩擦帯電特性の異なる材質で形成されているので，第１電極と第２電極との間にある程度の電位差が自発的に生じる。このため，環境要因に対するロバスト性が高い。また，接触型の帯電器であっても，残留トナーが帯電器に付着するおそれは小さい。これにより，接触型の帯電装置を使用したクリーナレスの画像形成装置であって，帯電装置を汚染することなく確実に現像装置へ回収させることができる画像形成装置となっている。
【００１４】
また，本発明の画像形成装置は，感光体と，感光体の表面を帯電させる帯電器と，感光体の表面に静電潜像を形成する露光器と，感光体の静電潜像をトナーで現像する現像器と，感光体上のトナー像を被転写体に転写する転写器とを有する画像形成装置であって，転写器より下流かつ帯電器より上流の位置で感光体に接触し，感光体上の転写残トナーの少なくとも一部を一時的に回収するとともに，回収したトナーを感光体上へ吐き出す導電性の接触回転部材と，感光体と接触回転部材との接触位置以外の位置で接触回転部材と接触するとともに，摩擦帯電特性が異なる材質で形成された第１部分および第２部分を有する電極と，接触回転部材および電極に電圧を印加する電圧印加部とを有し，感光体の表面の転写後における平均電圧Ｖ０に対する，接触回転部材への平均印加電圧Ｖ１と，電極への平均印加電圧Ｖ２の極性がともに，トナーの現像時の帯電極性と同じであり，かつ，
｜Ｖ０｜＜｜Ｖ１｜≦｜Ｖ２｜（好ましくは，｜Ｖ０｜＜｜Ｖ１｜＜｜Ｖ２｜）
（いずれも接地電圧に対する絶対値）
の関係を満たすものであってもよい。
このようにしても，接触型の帯電装置を使用したクリーナレスの画像形成装置であって，帯電装置を汚染することなく確実に現像装置へ回収させることができるものとなる。
【００１５】
さらに本発明では，第１電極または第１部分の材質が，第２電極または第２部分の材質より高い導電率のものであり，第２電極または第２部分の材質の摩擦帯電特性は，接触回転部材の材質の摩擦帯電特性に比して，トナーの現像時の帯電極性向きであることが望ましい。
このようにすれば，第２電極または第２部分が，接触回転部材に接触することでトナーの現像時の帯電極性向きに帯電されるので，安定した荷電調整力が発揮される。また，第１電極または第１部分は，第２電極または第２部分に比較して荷電調整能力が大きく，トナーの帯電状態を強力に調整することができる。さらに，第２電極が高抵抗であることにより，摩擦電位が安定的に維持される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の画像形成装置によれば，接触型の帯電装置を使用したクリーナレスの画像形成装置であって，帯電装置を汚染することなく確実に現像装置へ回収させることができる画像形成装置となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
「第１の形態」
以下，本発明を具体化した第１の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，クリーナレス方式のカラープリンタに本発明を適用したものである。
【００１８】
本発明のカラープリンタ１は，図１にその概略構成を示すように，各色の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋを有する。このカラープリンタ１はさらに，中間転写ベルト１１，２次転写装置１２，ベルトクリーナ１３を有している。各色の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋは，中間転写ベルト１１に沿って配置されている。そして，中間転写ベルト１１上に各色のトナー像を重ね合わせて形成する。重ね合わされたトナー像は，２次転写装置１２で記録紙１４に転写される。中間転写ベルト１１上に残ったトナーは，ベルトクリーナ１３によって掻き取られる。なお以下では，特に区別の必要がない場合には，各色の添字ＹＭＣＢｋを省略して記載する。
【００１９】
各色の画像形成部１０はいずれも同じ構成である。各画像形成部１０は，図１と図２に示すように，感光体ドラム２０を中心として，その周囲に帯電装置３０，露光装置４０，現像装置５０，転写装置６０を有している。ここでは，帯電装置３０として，接触型の帯電ローラを使用している。また，現像装置５０は，負帯電型トナーを用いるタイプである。その他の各装置は一般的なものを使用する。本形態のカラープリンタ１では，さらに，転写装置６０と帯電装置３０との間に荷電制御部７０が備えられている。また，本形態のカラープリンタ１は，コントローラ８０を有している。
【００２０】
荷電制御部７０は，図２に示すように，ブラシローラ７１，ケース７２，荷電電極７３，７４を有している。これらはいずれも，その長手方向が感光体ドラム２０の軸方向に平行になるように設けられている。また，少なくとも感光体ドラム２０の画像形成幅の全体をカバーしている。ブラシローラ７１と２つの荷電電極７３，７４には，それぞれ電源７５，７６，７７が接続されている。これにより，それぞれ異なる電圧を印加可能にされている。コントローラ８０は電源７５，７６，７７を制御している。これにより，ブラシローラ７１と荷電電極７３，７４とに印加される電圧が，それぞれ適切に制御される。
【００２１】
ブラシローラ７１は，回転軸の周囲に導電性かつ柔軟性の線状部材が植毛されたものである。線状部材は例えば，導電性カーボンを含むナイロン等によって形成されている。あるいは，ブラシローラ７１に代えてスポンジローラとしても良い。このブラシローラ７１は，回転軸を中心として回転可能にされている。ブラシローラ７１の線状部材の先端部は，感光体ドラム２０の表面に接触している。また，ケース７２は，感光体ドラム２０に対面する側を除き，ブラシローラ７１を覆って箱状に形成されている。ケース７２は，感光体ドラム２０に非接触に配置されている。
【００２２】
荷電電極７３，７４は，感光体ドラム２０の軸方向に帯状に形成された導電性の部材である。荷電電極７３と荷電電極７４とは互いに異なる材質で形成されている。例えば，現像装置５０に負帯電型トナーを用いている場合には，荷電電極７３がＳＵＳ製であり，荷電電極７４が導電性カーボンを含むフッ素樹脂製とするとよい。ＳＵＳは金属であるので，導電性カーボンを含むフッ素樹脂やナイロン等の樹脂に比較して導電率が高い。また，フッ素樹脂は，ブラシローラ７１の材質であるナイロンに比較して，摩擦帯電特性が負側である。ここでは負帯電型トナーを使用しているので，荷電電極７４の摩擦帯電特性は，ブラシローラ７１に比較してトナーの現像時の帯電極性向きである。これら荷電電極７３，７４の材質の組み合わせとしては，例えば，抵抗の大きく異なるものとしたり，摩擦帯電性能の差，金属の仕事関数の差等を考慮して決定するとよい。
【００２３】
荷電電極７３，７４は，ケース７２の内側に固定され，ブラシローラ７１に軽く接触している。ブラシローラ７１の回転方向に関して，荷電電極７３が荷電電極７４より上流側に配置されている。また，荷電電極７３，７４は，感光体ドラム２０に対しては非接触に配置されている。ブラシローラ７１の荷電電極７３，７４への食い込み量は，感光体ドラム２０に対するものより小さくするとよい。
【００２４】
次に，本形態のカラープリンタ１における画像形成部１０の動作を説明する。感光体ドラム２０の表面は，帯電装置３０によって一様に帯電される。次に，露光装置４０によって画像データに基づいた静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像装置５０によって現像されてトナー像となる。さらに，転写装置６０によって中間転写ベルト１１に転写される。このとき，中間転写ベルト１１へ転写されずに感光体ドラム２０上に残ったトナーが残留トナーである。
【００２５】
感光体ドラム２０がさらに回転されると，この残留トナーが荷電制御部７０に対面する。このとき，荷電制御部７０のブラシローラ７１は，図２に示すように，感光体ドラム２０に対してカウンター方向に回転されている。さらに，ブラシローラ７１の毛の先端部が感光体ドラム２０の表面に接触している。そのため，感光体ドラム２０の表面の残留トナーは，ブラシローラ７１によってほぐされ均される。
【００２６】
さらに，ブラシローラ７１には，電源７５によって，直流と交流との重畳電圧が印加されている。このブラシローラ７１の印加電圧値は，感光体ドラム２０の表面電位に対して，所定の範囲となるように設定されている。一方，荷電電極７３，７４には，電源７６，７７によって，直流電圧のみが印加されている。この印加電圧値は，コントローラ８０によって設定される。
【００２７】
ここで，ブラシローラ７１と荷電電極７３，７４とに印加される電圧について説明する。まず，感光体ドラム２０の転写終了後の平均表面電位をＶ０，ブラシローラ７１に印加される平均電圧をＶ１，荷電電極７３に印加される電圧をＶ２，荷電電極７４に印加される電圧をＶ３とする。これらの４種の電圧Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は，グランドに対して互いに同一の極性のものである。ここでは，現像装置５０に負帯電型トナーを用いているので，これらの電圧はいずれも負値である。
【００２８】
さらに，Ｖ２は，次の式１の関係を満たすように設定される。
｜Ｖ０｜＜｜Ｖ１｜＜｜Ｖ２｜                              …（式１）
ここで，このＶ０が，「感光体の表面の転写後における平均電圧Ｖ０」に相当する。また，Ｖ１が，「接触回転部材への平均印加電圧Ｖ１」に相当する。また，Ｖ２が，「第１電極への平均印加電圧Ｖ２」に相当する。
【００２９】
また，ブラシローラ７１に印加される電圧のピーク電圧をＶ１ｐ，Ｖ１ｑとする。ブラシローラ７１に印加される電圧はＶ１ｐ，Ｖ１ｑ間で変化する。そして，その範囲は，次の式２の関係を満たすように設定される。
｜Ｖ１ｐ｜＜｜Ｖ０｜＜｜Ｖ１｜＜｜Ｖ１ｑ｜＜｜Ｖ２｜      …（式２）
さらに，Ｖ１ｐ，Ｖ１ｑは，感光体ドラム２０の帯電状態を変化させない程度に設定される。またＶ１ｐは，グランドに対してＶ０と異なる極性であっても良い。
【００３０】
ここで各印加電圧は，例えば以下のように設定すると良い。ブラシローラ７１に印加される電圧は，Ｖｄｃ＝−１００Ｖの直流成分にＶｐｐ＝３００Ｖの交流成分を重畳したものとする。ここで，この直流成分は，感光体ドラム２０の転写終了後の平均表面電位Ｖ０に対する数値である。すなわち，例えばＶ０＝−１００Ｖ程度であるとすれば，Ｖ１＝−２００Ｖである。交流成分としては，周波数ｆ＝１００Ｈｚ，ｄｕｔｙ５０％の矩形波等とする。また，荷電電極７３に印加される電圧Ｖ２＝−５００Ｖ，荷電電極７４に印加される電圧Ｖ３＝−１００Ｖとする。
【００３１】
このようにバイアスがかけられているので，残留トナーは，感光体ドラム２０の表面からブラシローラ７１へと一旦取り込まれる。次に，ブラシローラ７１に取り込まれたトナーは，ブラシローラ７１の回転によって，荷電電極７３，７４にこの順に対面する。そして，まず荷電電極７３によって、次に荷電電極７４によって荷電調整される。さらに，荷電調整されたトナーは，再び感光体ドラム２０の非画像領域等に吐き出される。
【００３２】
このとき，各印加電圧が上記のように設定されているので，ブラシローラ７１と感光体ドラム２０との間のトナーの移行をスムーズに行うことができる。すなわち，残留トナーは，一時的にブラシローラ７１へ取り込まれるのみである。ブラシローラ７１に溜め込まれることはない。さらに，式２に示すように，荷電電極７３の印加電圧の絶対値｜Ｖ２｜は十分大きく設定されている。従って，荷電電極７３によって，トナーの荷電状態は強力に調整される。また，荷電電極７４は，ブラシローラ７１に比較して摩擦帯電特性が負側であるので，ブラシローラ７１に接触することで負側に帯電される。従って，トナーの荷電状態はさらに調整される。
【００３３】
一般に，現像装置５０から感光体ドラム２０上に供給されたトナーの荷電量は，各装置を通過することにより，図３に示すように変化する。まず，転写装置６０を通過することによりその荷電量が大きく減少される。また，中にはその極性が逆転した逆極性トナーが出現する場合もある。さらに，トナー粒子の帯電性能は環境によってかなり変化する。例えば，高温高湿では特に帯電性能が低下することがわかっている。
【００３４】
しかし，プリント動作の度にこの環境を測定し調整するといった制御をすることは，そのための装置や処理時間が必要となる。本形態のカラープリンタ１では，荷電電極７３，７４の材質が異なるので，摩擦によりこれらの間にはある程度の電位差が自発的に生じる。従って，環境によってトナーの帯電性能が変化しても強力な荷電調整力が維持される。特にここでは，荷電電極７３をＳＵＳ製とし，荷電電極７４を導電性カーボンを含むフッ素樹脂製としているので，荷電電極７４の摩擦電位が安定的に維持され，環境要因に対するロバスト性が高い。従って，電源７６，７７の電圧値を環境変化に応じて調整する必要はない。
【００３５】
ここで，トナーの望ましい荷電量とは，帯電装置３０に付着しないことと現像装置５０での回収が良好であることとをともに満たす範囲である。この範囲Ｑを，図３中の右端に矢印で表している。荷電制御部７０から吐き出されて再び感光体ドラム２０に付着したトナーの荷電量Ｑ１は，この範囲内に収まることが望ましい。そこで，コントローラ８０は，Ｑ１が範囲Ｑに収まるように電源７６，７７の電圧値を制御する。ここで，現像装置５０におけるトナー荷電量の平均値をＱ０とする。吐き出されたトナーの荷電量Ｑ１は，少なくとも，次の式３を満たす範囲内となっている。
０．５×Ｑ０≦Ｑ１≦３×Ｑ０                          …（式３）
なお，この式３における不等号の向きは，各荷電量Ｑ０，Ｑ１をその絶対値として捉えて表記したものである。
【００３６】
従って，本形態のカラープリンタ１では，残留トナーは次のように処理される。まず，残留トナーは，感光体ドラム２０の表面に付着して荷電制御部７０に対面する。このとき，感光体ドラム２０と接触しているブラシローラ７１によって均される。さらに，ブラシローラ７１には，平均電圧Ｖ１の交流バイアスがかけられている。そのため，残留トナーは，ブラシローラ７１に取り込まれる。取り込まれたトナーはブラシローラ７１の回転によって運ばれる。
【００３７】
そして，ブラシローラ７１に取り込まれたトナーは，荷電電極７３，７４に順に対面する。ブラシローラ７１は荷電電極７３，７４に接触しているが，その食い込み量は小さいので，トナーが荷電電極７３，７４に付着することはない。このとき荷電電極７３には，ブラシローラ７１よりも強い直流バイアスがかけられている。そのため，ブラシローラ７１に付着したトナーの荷電量が強力に調整される。さらに，本形態では，荷電電極７３，７４に摩擦帯電特性が異なる材質を使用しているので，残留トナーのもとの荷電量や動作環境の変化等にかかわらず，残留トナーの荷電量は適切な範囲内に調整される。また，残留トナーの中に逆極性となっているものが含まれていたとしても，その極性は修正される。さらに，荷電調整されたトナーは，感光体ドラム２０の非画像領域等に吐き出される。
【００３８】
感光体ドラム２０に付着したトナーは，帯電装置３０を通過する。このとき，残留トナーの荷電量は，帯電装置３０に吸着されない値に調整されている。従って，帯電装置３０を汚すことはない。さらに，残留トナーは，現像装置５０に対面される。このとき，残留トナーの荷電量は現像装置５０での回収に適した値となっている。従って，現像装置５０によって良好に回収される。さらに，この残留トナーを，現像装置５０内のトナーに混合して，再び現像に供することができる。
【００３９】
なお，荷電電極７３，７４の形状は，図２のものに限らない。例えば，図４に示すような円弧型荷電電極９１，９２としても良い。このようにすればブラシローラ７１に取り込まれているトナーに確実に対面させることができる。また，図５に示すようなローラ型荷電電極９３，９４や，図６に示すようなブラシ型荷電電極９５，９６であっても良い。また，これらの組み合わせとしても良い。
【００４０】
以上詳細に説明したように本形態のカラープリンタ１によれば，荷電調整部７０を有しているので，残留トナーの荷電量が調整される。荷電調整部７０は，ブラシローラ７１と荷電電極７３，７４を有している。ブラシローラ７１には中程度の交流バイアスがかけられている。従って，トナーの取り込みと吐き出しがスムーズにできる。また，荷電電極７３，７４は，摩擦帯電特性が異なる材質が使用され，それぞれ直流バイアスがかけられている。従って，荷電調整部７０から吐き出されたトナーは，適切な荷電量に調整されている。すなわち，帯電装置３０に付着せずに通り抜けることができる。そして，現像装置５０で良好に回収されることができる。これにより，接触型の帯電装置を使用したクリーナレスの画像形成装置であって，帯電装置を汚染することなく確実に現像装置へ回収させることができるものとなっている。
【００４１】
「第２の形態」
以下，本発明を具体化した第２の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，クリーナレス方式のカラープリンタに本発明を適用したものである。本形態は，第１の形態と荷電制御部７０の構造がやや異なるのみであるので，その他の共通部分については同じ符号を付して説明を省略する。
【００４２】
本形態のカラープリンタの荷電制御部９０は，図７に示すように，ブラシローラ７１，ケース７２，荷電電極９１を有している。ブラシローラ７１と荷電電極９１には，それぞれ電源７５，７６が接続されている。これにより，それぞれ異なる電圧を印加可能にされている。コントローラ８０は電源７５，７６を制御している。これにより，ブラシローラ７１と荷電電極９１とに印加される電圧が，それぞれ適切に制御される。
【００４３】
荷電電極９１は，感光体ドラム２０の軸方向に帯状に形成された導電性の部材である。荷電電極９１は，互いに異なる２種類の材質で形成された電極部分９１ａ，９１ｂが，ブラシローラ７１の回転方向に一体的に接続されたものである。例えば，電極部分９１ａがＳＵＳ製で，電極部分９１ｂが導電性カーボンを含むフッ素樹脂製とすればよい。２つの材質の組み合わせとしては，例えば，抵抗の大きく異なるものとしたり，摩擦帯電性能の差，金属の仕事関数の差等を考慮して決定する。あるいは，図８に示すように，１つの導電性の台座９１ｃに，互いに異なる２種類の材質で形成された電極部分９１ａ，９１ｂが接続されたものでも良い。
【００４４】
荷電電極９１は，ケース７２の内側に固定されている。つまり，荷電電極９１はブラシローラ７１に対面されている。ブラシローラ７１の回転方向に関して，電極部分９１ａが電極部分９１ｂより上流側に配置されている。また，荷電電極７３，７４は，感光体ドラム２０に対しては非接触に配置されている。荷電電極９１とブラシローラ７１とは，接触あるいは非接触のいずれの配置でもかまわない。ブラシローラ７１が荷電電極９１に接触している場合，その食い込み量は，感光体ドラム２０に対するものより小さくするとよい。
【００４５】
また，荷電電極９１には，電源７６によって，直流電圧のみが印加されている。この印加電圧値は，コントローラ８０によって設定される。この印加電圧をＶ４とすると，Ｖ４はＶ０，Ｖ１と，同一の極性である。さらにＶ４は，次の式４の関係を満たすように設定される。
｜Ｖ０｜＜｜Ｖ１｜＜｜Ｖ４｜                              …（式４）
【００４６】
従って，本形態のカラープリンタにおいても，このようにバイアスがかけられているので，残留トナーは，感光体ドラム２０の表面からブラシローラ７１へと一旦取り込まれる。次に，ブラシローラ７１に取り込まれたトナーは，ブラシローラ７１の回転によって，荷電電極９１に対面する。そして，まず電極部分９１ａによって、次に電極部分９１ｂによって荷電調整される。さらに，荷電調整されたトナーは，再び感光体ドラム２０の非画像領域等に吐き出される。
【００４７】
さらに，本形態では，荷電電極９１が電極部分９１ａと電極部分９１ｂとを有しているので，それらの部分によって荷電調整性能が異なる。従って，電源７６の１つのみであっても，２種類の荷電調整機能を有する。例えば，電極部分９１ａによって強力に荷電調整した後，電極部分９１ｂによって微調整することができる。
【００４８】
以上詳細に説明したように本形態のカラープリンタによっても，第１の形態と同様に，接触型の帯電装置を使用したクリーナレスの画像形成装置であって，帯電装置を汚染することなく確実に現像装置へ回収させることができるものとなっている。
【００４９】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，上記の形態では，ブラシローラ７１が感光体ドラム２０に対してカウンタ方向に回転しているとした。しかし，この回転方向は，必ずしもカウンタ方向でなくても良い。
また例えば，荷電電極７３，７４の配置はこれに限らず，ブラシローラ７１の近傍に設けられればよい。
また例えば，上記の形態に加えて，クリーニングシーケンスを実行するようにしてもかまわない。
また例えば，本形態ではカラープリンタ１に本発明を適用しているが，これに限らず，複写機，ＦＡＸ機等にも適用できる。また，カラー機に限らずモノクロ機でも良いし，中間転写ベルトを使用せず直接記録紙に転写するものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本形態のカラープリンタの主要部の概略構成図である。
【図２】各色の画像形成部の概略構成図である。
【図３】トナーの荷電量の推移状態を示す説明図である。
【図４】荷電電極の別の例を示す説明図である。
【図５】荷電電極の別の例を示す説明図である。
【図６】荷電電極の別の例を示す説明図である。
【図７】荷電制御部の別の例を示す説明図である。
【図８】荷電制御部の別の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  カラープリンタ（画像形成装置）
２０  感光体ドラム（感光体）
３０  帯電装置（帯電器）
４０  露光装置（露光器）
５０  現像装置（現像器）
６０  転写装置（転写器）
７１  ブラシローラ（接触回転部材）
７３，７４  荷電電極（電極）
７５，７６，７７  電源（電圧印加部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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