(57)【要約】【課題】  像担持体の帯電むらや露光むらの発生を防止し、高品質の画像形成ができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  画像形成装置のメモリ除去装置１８は、感光体１１表面に接触して感光体とは逆方向に回転する回転ブラシ本体１８ｂとそれを囲む箱型電極１８ａとから構成される。箱型電極１８ａと回転ブラシ本体１８ｂにはＣＰＵで制御される電源２１が接続され、トナー像が記録媒体に転写された後の感光体１１の表面電位と略同一電位であるＤＣ成分とＡＣ成分を重畳した振動バイアス電位が印加される。振動バイアス電位は環境センサ２０で検出された環境温度や環境湿度で制御される。感光体１１表面の転写残トナーは一旦回転ブラシ本体１８ｂに取り込まれた後、画像形成サイクルの吐出位相時に感光体表面に吐出されて現像装置内部に回収され、帯電むらや露光むらの発生が防止される。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に一定速度で回転する像担持体と、像担持体表面を所定電位に帯電させる帯電装置と、像担持体表面に画像潜像を形成する露光装置と、像担持体表面の画像潜像を顕像化する現像装置と、像担持体表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、像担持体表面に残留する転写残トナーを一時的に取り込み吐出する機能手段を備えたメモリ除去装置とが前記像担持体の周囲に配置された画像形成装置において、
前記現像装置は、像担持体表面に形成された画像潜像をトナーで現像してトナー像を形成すると共に、トナー像が記録媒体に転写された後に像担持体表面に残留する転写残トナーを装置内部に回収する回収機能を備えた現像装置であり、
前記メモリ除去装置は、前記転写装置に対して像担持体の回転方向下流側で且つ帯電装置の上流側に像担持体に接触配置される回転ブラシ本体と、少なくとも一部が前記回転ブラシ本体に接触する箱型電極とを備え、少なくとも箱型電極にはトナー帯電量を増やすようにバイアス電位が印加されること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記メモリ除去装置は、前記回転ブラシ本体と箱型電極にバイアス電位が印加され、前記箱型電極に印加されるバイアス電位の直流成分が、前記回転ブラシ本体に印加されるバイアス電位の直流成分をトナーの正規帯電極性と同極性寄りに偏移させた電位であること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記メモリ除去装置は、前記回転ブラシ本体と箱型電極にバイアス電位が印加され、高温度・高湿度環境にあるとき、少なくとも前記箱型電極に印加されるバイアス電位の直流成分が、前記回転ブラシ本体に印加されるバイアス電位の直流成分をトナーの正規帯電極性と同極性寄りに偏移させた電位であること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成装置は、使用環境の温度・湿度を検出する環境センサを備え、検出された環境の温度・湿度に基づいて、前記メモリ除去装置の箱型電極に印加されるバイアス電位が制御されること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は画像形成装置に関し、特に、トナー像を記録媒体に転写した後に像担持体上に残留したトナーを回収して再利用するクリーナレス方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置は、帯電装置を使用して像担持体（例えば感光体ドラム）の表面を均一に帯電させ、その上に画像を露光して画像潜像を形成する。そして形成された画像潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、これを記録媒体に転写し、或いは中間転写体の上に転写した上でさらに記録媒体に転写し、転写されたトナー像を定着装置により加熱定着処理して画像形成が行われる。
【０００３】
このような画像形成装置では、従来は像担持体や中間転写体（以下、像担持体という）の上に形成されたトナー像を記録媒体に転写した後、感光体上に残留するトナーを清掃するクリーニング装置が設けられており、クリーニング装置により除去されたトナーは廃トナーユニットに貯蔵され、廃トナーユニットは保守点検等の際にサービスマンにより交換するようになっていた。
【０００４】
一方、最近の画像形成装置では、小形化、低コスト化、メインテナンスフリー化等の要請が高まり、廃トナーユニットを廃止して、像担持体上に残留したトナーを現像器に回収して再利用し、トナー補給回数を減らすと共にトナーの消費を低減させるクリーナレスシステムを備えた画像形成装置が開発されている。
【０００５】
このクリーナレスシステムは、像担持体の表面に形成された画像潜像の現像転写工程と同時に、像担持体上に残留したトナーのクリーニング工程も実行するようにしたものであり、従来の画像形成装置では転写部と帯電部との間に配置されていたクリーニング装置を備えていないので、画像形成装置全体を小形に纏めることができるという利点がある。
【０００６】
しかしながら、上記クリーナレスシステムを備えた画像形成装置では、前回の画像形成サイクル中の転写工程時に、転写されずに像担持体の表面にトナーが残留する（これを転写残トナーという）。このため、次の画像形成サイクルでは、この転写残トナーを通して帯電、露光工程が実行されるので、像担持体の表面に残留していた電荷に基づいて帯電むらや露光むらが生じ、次の画像形成サイクルにより形成される画像に不用な画像（画像メモリー）が形成されるという不都合が発生する。
【０００７】
そこで、磁気ブラシを用いた接触帯電部材を使用し、この接触帯電部材にもトナーを回収させてこのような不都合を回避すること（特許文献１参照）や、転写部と帯電部との間にさらに固定ブラシからなるメモリー除去部材を配置したもの（特許文献２参照）が提案されている。しかしながら、上記各特許文献に記載されたものでは、接触帯電部材の本来の機能である帯電機能に支障がでることや、固定ブラシにトナーが蓄積して画像品質の低下を招くなどの問題があった。
【特許文献１】特開平１０−２５４２１９号公報。
【特許文献２】特開２００１−３４３８６６号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、転写部と帯電部との間に回転するブラシ部材からなるメモリー除去部材を配置し、この部材により画像形成サイクル中の転写残トナーを一旦取り込み蓄積して、画像形成サイクルの実行期間外に吐出するという動作を積極的に行なわせる構成が考えられる。この場合、メモリー除去部材に保持しきれなかった転写残トナーが漏れ出して画像ノイズが発生するのを防止するために、メモリー除去部材の保持能力を高めることや、一定量の転写残トナーが蓄積された時に強制的に吐き出す工程を設けるなどの手段を講じることが想定される。しかしながら、メモリー除去部材の保持能力を高めるには、メモリー除去部材を大型にしたり複数個設けるなどすると、装置が大型になってしまう。また、強制的に吐き出す工程を設けるときは、シーケンス間隔が頻繁になるなどの不都合が発生する。
【０００９】
この発明は、上記した従来のクリーナレスシステムの持つ像担持体の表面に残留していたトナーに基づいて帯電むらや露光むらが生じる等の不都合を解決し、高品質の画像形成が行なえると共に、小形で低コスト、且つ保守性の良好な画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、所定方向に一定速度で回転する像担持体と、像担持体表面を所定電位に帯電させる帯電装置と、像担持体表面に画像潜像を形成する露光装置と、像担持体表面の画像潜像を顕像化する現像装置と、像担持体表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、像担持体表面に残留する転写残トナーを一時的に取り込み吐出する機能手段を備えたメモリ除去装置とが前記像担持体の周囲に配置された画像形成装置において、前記現像装置は、像担持体表面に形成された画像潜像をトナーで現像してトナー像を形成すると共に、トナー像が記録媒体に転写された後に像担持体表面に残留する転写残トナーを装置内部に回収する回収機能を備えた現像装置であり、前記メモリ除去装置は、前記転写装置に対して像担持体の回転方向下流側で且つ帯電装置の上流側に像担持体に接触配置される回転ブラシ本体と、少なくとも一部が前記回転ブラシ本体に接触する箱型電極とを備え、少なくとも箱型電極にはトナー帯電量を増やすようにバイアス電位が印加されることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
前記メモリ除去装置は、前記回転ブラシ本体と箱型電極にバイアス電位が印加され、前記箱型電極に印加されるバイアス電位の直流成分が、前記回転ブラシ本体に印加されるバイアス電位の直流成分をトナーの正規帯電極性と同極性寄りに偏移させた電位である。
【００１２】
そして、前記メモリ除去装置は、前記回転ブラシ本体と箱型電極にバイアス電位が印加され、高温度・高湿度環境にあるとき、少なくとも前記箱型電極に印加されるバイアス電位の直流成分が、前記回転ブラシ本体に印加されるバイアス電位の直流成分をトナーの正規帯電極性と同極性寄りに偏移させた電位である。
【００１３】
さらに、前記画像形成装置は、使用環境の温度・湿度を検出する環境センサを備え、検出された環境の温度・湿度に基づいて、前記メモリ除去装置の箱型電極に印加されるバイアス電位を制御するようにするとよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したとおり、請求項１の発明では、像担持体表面に残留する転写残トナーを一時的に取り込み吐出する機能手段を備えたメモリ除去装置を備えており、メモリ除去装置は、前記転写装置に対して像担持体の回転方向下流側で且つ帯電装置の上流側に像担持体に接触配置される回転ブラシ本体と、少なくとも一部が前記回転ブラシ本体に接触する箱型電極とを備え、少なくとも箱型電極にはトナー帯電量を増やすようにバイアス電位が印加される。
【００１５】
この構成により、像担持体の表面に残留した転写残トナーを一時的に取り込み、かつ吐出して帯電むらや露光むらの発生を防止し、高品質の画像形成が行なえると共に、小形で低コスト、且つ保守性の良好な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の実施の形態の画像形成装置の構成の概略を説明する図である。
【００１７】
図１において、画像形成装置１０は、図示しない駆動装置により矢印ａ方向に一定速度で回転する像担持体である感光体１１の周囲に、帯電装置である帯電装置１２、露光装置１３、現像装置１４、転写装置１５、メモリ除去装置１８が配置されている。また、転写装置１５を通過した後の記録媒体Ｐの搬送方向下流側には定着装置１７が配置されている。現像装置１４の現像ローラ１４ａには、画像形成装置の制御装置（図示せず）を構成するＣＰＵで制御される電源１９が接続され、メモリ除去装置１８を構成する箱型電極と回転ブラシ本体には、制御装置のＣＰＵで制御される電源２１が接続される。この発明の特徴部分を構成するメモリ除去装置１８は、箱型電極１８ａと回転ブラシ本体１８ｂとから構成されるが、これについては、後で詳細に説明する。
【００１８】
画像形成装置１０による画像形成動作を簡単に説明する。まず、電源の投入により感光体１１は矢印ａ方向に一定速度で回転しているものとする。帯電装置１２により感光体１１の表面が均一に帯電される。図示しない原稿台上の原稿画像が走査光学系により読み取られて出力された画像信号、或いは図示しないパソコン等から出力された画像信号により、露光装置１３のレーザ装置から放射されるレーザ光が変調され、変調されたレーザ光が感光体１１の表面に投射されて、画像潜像が形成される。
【００１９】
感光体１１の表面に形成された画像潜像は、現像装置１４の現像剤で現像され、トナー像が形成される。トナー像が転写位置に到達するタイミングに合わせて図示されていない給紙装置から転写位置に搬送された記録媒体Ｐの上に、転写装置１５の作用によりトナー像が転写される。トナー像が転写された記録媒体Ｐは、更に定着装置１７により定着処理されて画像形成処理が終了する。
【００２０】
感光体１１の表面に残留した転写残トナーは、画像形成サイクル中の回収位相にあるときにメモリ除去装置１８の回転ブラシ本体１８ｂに取り込まれた後、作像処理が行われない画像形成サイクル中の吐出位相にあるときに感光体１１の表面に吐出され、帯電装置１２の下を通過した後、現像装置１４の内部に回収される。
【００２１】
現像装置１４について説明する。現像装置１４は、現像ローラ１４ａ、トナーＴを貯蔵するトナー貯蔵室１４ｂ、供給ローラ１４ｃ、規制板１４ｄ、及び除電シール１４ｅを備えている。
【００２２】
現像ローラ１４ａは、例えば芯金の上に厚み０．５〜２．０ｍｍ、体積抵抗１０4 〜１０6 程度のシリコーンゴム層を設け、その表面に厚み５〜３０μｍ、体積抵抗１０11〜１０12程度のウレタン樹脂の表面抵抗層を設けて構成されており、感光体１１との間に一定の間隙を置いて配置され、感光体１１の周速度との間に所定の周速差をもって回転するように構成されている。
【００２３】
トナー貯蔵室１４ｂに貯蔵されているトナーＴは供給ローラ１４ｃにより現像ローラ１４ａに供給され、トナーの層厚は規制板１４ｄにより一定の層厚に規制される。供給ローラ１４ｃと規制板１４ｄには、現像ローラ１４ａに対してトナーを付勢させる方向の電界が形成されるようにバイアス電位が印加される。
【００２４】
現像ローラ１４ａには、画像形成装置の制御装置（図示せず）を構成するＣＰＵで制御される電源１９が接続され、ＤＣ成分とＡＣ成分を重畳した振動バイアス電位が印加される。現像ローラ１４ａは印加された振動バイアス電位によりトナーが吸着されて表面にトナーＴの薄層が形成される。感光体１１上に形成された静電潜像は現像ローラ１４ａの上のトナーＴの薄層に接触することで現像され、トナー像が形成される。
【００２５】
後述するメモリ除去装置１８に一旦取り込まれた現像ローラ１４ａの上の転写残トナーは、作像処理が行われない画像形成サイクル中の吐出位相にあるときに感光体１１の上に吐出され、吐出された転写残トナーが現像装置１４に到達すると、現像装置１４の内部に回収される。
【００２６】
現像領域（感光体１１と現像ローラ１４ａとが接近している領域）を通過したトナーを回収するとき、トナー貯蔵室１４ｂに貯蔵されているトナーが現像装置１４の外部に溢れ出すのを防止すると同時に、トナーの除電を行う除電シール１４ｅが現像ローラ１４ａに接触配置されている。除電シール１４ｅと現像ローラ１４ａとは電気的に短絡、またはトナーの除電を行う方向の電界が形成されるようにバイアス電位が印加されている。
【００２７】
次に、図２を参照してメモリ除去装置１８の構成について説明する。メモリ除去装置１８は、感光体１１の表面に残留していた転写残トナーに基づいて帯電むらや露光むらの発生を防止する装置で、感光体１１の表面に接触し、感光体との対向部において感光体の回転方向（矢印ａ方向）とは逆方向（矢印ｂ方向、以下この回転方向をカウンタ方向という）に回転する回転ブラシ本体１８ｂと回転ブラシ本体１８ｂを囲む箱型電極１８ａとから構成される。
【００２８】
回転ブラシ本体１８ｂは、そのブラシ毛の一部が箱型電極１８ａの内部に接触している。接触部位は箱型電極１８ａの内部下側が望ましく、回収された転写残トナーが箱型電極１８ａの下に堆積することを防止することができる。
【００２９】
また、箱型電極１８ａと回転ブラシ本体１８ｂには、制御装置のＣＰＵで制御される電源２１が接続され、トナー像が記録媒体に転写された後の感光体１１の表面電位と略同一電位であるＤＣ成分とＡＣ成分を重畳した振動バイアス電位が印加される。振動バイアス電位は、制御装置のＣＰＵにおいて環境センサ２０で検出された環境温度や環境湿度に応じて制御される。これについては、後述する実施例で詳細に説明する。
【００３０】
回転ブラシ本体１８ｂは、ステンレス、アルミニウム等の金属又は導電性材料からなる芯金の上に、合成樹脂材料に導電性材料を混合して形成した導電性繊維のブラシ毛を基布に植毛したブラシ素材を巻き付けてローラ状に形成したものである。
【００３１】
合成樹脂材料としては、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリウレタン、アクリルなどが使用できるが、特にポリアミドを主成分とするものが好ましい。導電性材料としては、導電性カーボン、金属粉末、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化錫等を用いることができ、合成樹脂材料に均一に混合できる材料であれば、これらに限定されるものではない。
【００３２】
ブラシ素材を芯金の上に巻き付けるには隙間なく巻くことが求められるから、作業方法としては帯状に裁断したブラシ素材を芯金の上にスパイラル状に巻き付ける方法が容易である。但し、ブラシ素材を隙間なく巻くことができれば、この方法に限られるものではない。
【００３３】
感光体１１の表面の転写残トナーＴは、静電的及び機械的な力によりメモリ除去装置１８の回転ブラシ本体１８ｂの内部に取り込まれる。その後、先に説明したとおり、取り込まれた転写残トナーＴは吐出位相にあるとき、感光体１１の表面に吐き出され、現像装置１４の内部に回収されるが、転写残トナーの吐き出し量は回転ブラシ本体１８ｂに設定されるバイアス電位により制御される。
【００３４】
以下、上記実施の形態についての複数の実施例についての、回転ブラシ本体からのトナーの吐き出し量の実験結果を説明する。まず、複数の実施例について共通する画像形成装置の各構成部材の設定値は、以下のとおりである。
【００３５】
ａ）回転する感光体の周速度：Ｖ＝１００ｍｍ／ｓｅｃ．
ｂ）帯電装置により帯電された感光体の表面電位：Ｖ0 ＝−５００Ｖ
ｃ）露光装置により露光された部位の電位：Ｖi ＝−１００Ｖ
ｄ）現像ローラの周速度：１５０ｍｍ／ｓｅｃ．
感光体との間隙を１５０μｍに維持し、感光体との対向部において感光体回転方向      と同方向（ウイズ方向）に駆動
ｅ）現像ローラに印加する現像バイアス電位：ＡＣ成分ＶPP＝１６００Ｖ、
周波数＝３０００Ｈｚ、ＤＣ成分＝−３００Ｖ、
デューテイ比（１周期中における現像位相時間の比率）ＤD ＝３５％
ｆ）転写装置に印加する転写バイアス電位：約１ｋＶ、
転写後の感光体の表面電位：未露光部、露光部共に約−２０Ｖ
ｇ）回転ブラシ本体：直径６ｍｍの金属製芯金の周囲に０．５ｍｍの接着層を介してブ      ラシ毛（直径１５μｍ、長さ３ｍｍ、表面付近の密度２００ｋ本／２５．４ｍｍ平      方当り、原糸抵抗１０8 Ω）を植毛した基布を巻き付けて外径１３ｍｍ形成
ｈ）回転ブラシ本体の周速度：１００ｍｍ／ｓｅｃ．
感光体に対する押込量：約０．５ｍｍ、感光体回転方向に対してカウンタ方向に駆      動。
【００３６】
［参考例］
まず、以下の条件を設定した場合を参考例として示す。
【００３７】
・回転ブラシ本体に印加するバイアス電位：ＡＣ成分ＶPP＝４００Ｖ、
・周波数＝１００Ｈｚ、ＤＣ成分＝０Ｖ、
・デューテイ比（画像形成サイクルの１周期Ｔに対する吐出位相時間Ｔ1 の比率）        ＤE （Ｔ1 ／Ｔ）＝１０％
・箱型電極１８ａにはバイアス電位を印加しない。
【００３８】
図３は、参考例の評価結果を示す図である。各構成部材を上記設定値に設定した画像形成装置を高温度・高湿度環境（ＨＨ環境）、通常温度・通常湿度環境（ＮＮ環境）、及び低温度・低湿度環境（ＬＬ環境）の下においてそれぞれ１００００枚の画像形成処理を行ったときの、吐出量制御、及び汚れ、についての評価結果を示している。
【００３９】
回転ブラシ本体に取り込まれた転写残トナーの吐出量制御の評価は、露光むらの発生の状態を目視により評価した。また、汚れ評価は、箱型電極の内部に回収されたトナーが飛散して付着した状態、及び箱型電極の外部へのトナーこぼれの状態を目視により評価した。
【００４０】
吐出量制御の評価結果において、印○は良好、印×は不良を示す。また、汚れの評価結果において、印○はトナー付着及びこぼれ発生なし（良好）、印△はトナーこぼれの発生はないが付着が多い（やや難あり）、印×はトナー付着及びこぼれの発生（不良）、を示す。
【００４１】
吐出量制御の評価結果では、高温度・高湿度環境（ＨＨ環境）では転写残トナーの吐出量が過多となり画像メモリーが発生した。その他の環境（ＮＮ環境、ＬＬ環境）では問題は発生しなかった。
【００４２】
汚れの評価結果では、高温度・高湿度環境（ＨＨ環境）ではトナーの飛散、又その堆積によりこぼれが発生した。通常温度・通常湿度環境（ＮＮ環境）ではトナーこぼれの発生はないが、箱型電極の内部に多量のトナーの付着が認められた。また、低温度・低湿度環境（ＬＬ環境）では問題は発生しなかった。
【００４３】
この評価に至る原因を調べたところ、回転ブラシ本体に取り込まれたトナーの荷電量に問題がある可能性が高いことが判明した。回転ブラシ本体に取り込まれたトナーの荷電量は、低温度・低湿度環境（ＬＬ環境）では高く、通常温度・通常湿度環境（ＮＮ環境）、高温度・高湿度環境（ＨＨ環境）の順に低いことが判明した。つまり、低温度・低湿度環境（ＬＬ環境）では回転ブラシ本体との静電的付着力が弱く、回転ブラシ本体と感光体との接触による振動等で剥離し、遊離しやすい状態にあるために上記の問題を生じるものと推察される。
【００４４】
しかしながら、回転ブラシ本体に印加されるバイアス電位が、トナーの正規帯電極性と同極寄り（この場合、負極性）の位相となったとき、回転ブラシ本体内部のトナーは感光体に向けて付勢され吐出されると同時に、感光体との摺擦により正規帯電極性に荷電される。
【００４５】
この摺擦による荷電作用を積極的に利用して回転ブラシ本体内部のトナーの荷電量を高めることは可能であるが、そのときは回転ブラシ本体と感光体との摺擦力を高める、即ちストレスを高めることになり、感光体表面が削れるなどの不都合が生じる。
【００４６】
そこで、他の手段で回転ブラシ本体内部のトナーの荷電量を高めることが求められる。以下説明する実施例１乃至実施例３は、箱型電極１８ａにバイアス電位を印加してトナーの荷電量を高め、上記した問題を解決した実施例である。
【００４７】
［実施例１］
実施例１は、図２に示す構成のメモリ除去装置１８において、箱型電極１８ａの内面に回転ブラシ本体１８ｂの一部を接触させたもので、回転ブラシ本体１８ｂにはバイアス電位ＶＢが印加され、箱型電極１８ａには回転ブラシ本体１８ｂに対してＤＣバイアスを偏移させたバイアス電位ＶＥが印加される。
【００４８】
図４は、印加バイアス電位を説明する図で、回転ブラシ本体１８ｂに印加されたバイアス電位ＶＢのＤＣ成分をＶＢdc、ＡＣ成分をＶＢac、ＡＣ成分ＶＢacのピーク・ピーク電圧をＶＢpp、トナー回収位相時のピーク値をＶＢ1 、トナー吐出位相時のピーク値をＶＢ2 とした。回転ブラシ本体１８ｂに印加されたバイアス電位ＥＢのＤＣ成分ＶＢdcは、トナー回収位相時のピーク値ＶＢ1 とトナー吐出位相時のピーク値ＶＢ2 との中点にある。バイアス電位ＶＢは、ＤＣ成分ＶＢdcにＡＣ成分ＶＢacが加わった振動バイアス電位となる。
【００４９】
また、箱型電極１８ａに印加したバイアス電位ＶＥのＤＣ成分をＶＥdc、ＡＣ成分をＶＥac、ＡＣ成分ＶＥacのピーク・ピーク電圧をＶＥpp、トナー回収位相時のピーク値をＶＥ1 、トナー吐出位相時のピーク値をＶＥ2 とした。箱型電極１８ａに印加したバイアス電位ＶＥのＤＣ成分ＶＥdcは、トナー回収位相時のピーク値ＶＥ1 とトナー吐出位相時のピーク値ＶＥ2 との中点にある。バイアス電位ＶＥは、ＤＣ成分ＶＥdcにＡＣ成分ＶＥacが加わった振動バイアス電位となる。また、画像形成サイクルの１周期Ｔに対する吐出位相時間Ｔ1 の比率をデューテイ比Ｄ（Ｄ＝Ｔ1 ／Ｔ）とした。
【００５０】
実施例１における印加バイアスの設定値は、以下のとおりとする。
【００５１】
・ＶＢdc＝−２０Ｖ、ＶＢpp＝４００Ｖ、
・ＶＢ1 ＝＋１８０Ｖ、ＶＢ2 ＝−２２０Ｖ、
・デューテイ比Ｄ＝１０％、
・ＶＥpp＝４００Ｖ、ＶＥdc＝可変値
・デューテイ比Ｄ＝１０％、
図５は、実施例１の評価結果を示す図である。印加するバイアス電位を、ＶＥdc以外は上記条件に設定し、ＶＥdcを種々変えながら、画像形成装置を高温度・高湿度環境（ＨＨ環境）、通常温度・通常湿度環境（ＮＮ環境）、及び低温度・低湿度環境（ＬＬ環境）の下においてそれぞれ１００００枚の画像形成処理を行ったときの、吐出量制御、及び汚れ、についての評価結果を示している。
【００５２】
吐出量制御の評価結果を説明する。吐出量制御、及び汚れ（トナーのこぼれ）とも、バイアス電位ＶＥのＤＣ成分ＶＥdcと、バイアス電位ＥＢのＤＣ成分ＶＢdcとの差
（ＶＥdc−ＶＢdc）が、−５０Ｖ前後のとき、高温度・高湿度環境（ＨＨ環境）、通常温度・通常湿度環境（ＮＮ環境）、低温度・低湿度環境（ＬＬ環境）のいずれにおいても良好な結果が得られることが分かった。また、高温度・高湿度環境（ＨＨ環境）になるほど、バイアス電位をトナーの正規極性と同じ極性（マイナス極性）寄りに偏移させるほど良好な結果が得られやすいこと、及び低温度・低湿度環境（ＬＬ環境）の場合は、バイアス電位をトナーの正規極性と同じ極性（マイナス極性）寄りに過度に偏移させた場合
｛（ＶＥdc−ＶＢdc）が過度にマイナスの場合｝は、取り込まれたトナーが吐出されずに蓄積されやすくなる傾向があることが確認された。
【００５３】
［実施例２］
実施例２は、図２に示す構成のメモリ除去装置１８において、回転ブラシ本体１８ｂにはバイアス電位ＶＢが印加され、箱型電極１８ａに印加されるバイアス電位ＶＥをＤＣバイアス電位とした例である。
【００５４】
図６は、印加バイアス電位を説明する図で、回転ブラシ本体１８ｂに印加されるバイアス電位ＶＢのＤＣ成分をＶＢdc、ＡＣ成分をＶＢac、ＶＢacのピーク・ピーク電圧をＶＢppとした。この場合の回収位相側ピーク値をＶＢ1 、吐出位相側ピーク値をＶＢ2 とした。また、画像形成サイクルの１周期Ｔに対する吐出位相時間Ｔ1 の比率をデューテイ比Ｄ（Ｄ＝Ｔ1 ／Ｔ）とした。
【００５５】
印加バイアスの設定値は、以下のとおりとする。
【００５６】
・ＶＢdc＝−２０Ｖ、ＶＢpp＝４００Ｖ、
ＶＢ1 ＝＋１８０Ｖ、ＶＢ2 ＝−２２０Ｖ、
・ＶＥdc＝可変値
・デューテイ比Ｄ＝１０％
図７は、実施例２の評価結果を示す図である。印加バイアスを上記条件に設定した画像形成装置を高温度・高湿度環境（ＨＨ環境）、通常温度・通常湿度環境（ＮＮ環境）、及び低温度・低湿度環境（ＬＬ環境）の下においてそれぞれ１００００枚の画像形成処理を行ったときの、吐出量制御、及び汚れ、についての評価結果を示している。
【００５７】
回転ブラシ本体１８ｂと箱型電極１８ａとの間の電位差が４００Ｖ程度（ＶＥdcが＋２００Ｖ以上、又は−２００Ｖ以下）となると放電が発生し、異常に荷電量が変化し、吐出制御が不能となる現象が確認されたが、放電が発生しない領域では実施例１の結果と略同様の結果が得られた。
【００５８】
［実施例３］
実施例３は、図８に示す構成のメモリ除去装置１８であって、図２に示す構成のメモリ除去装置１８において、メモリ除去装置１８の箱型電極１８ａの内面に箱型電極１８ａとは絶縁された第２電極１８ｃを設け、回転ブラシ本体１８ｂは、その一部（最下点）のみが第２電極１８ｃに接触し、回転ブラシ本体１８ｂのその他の部分は第２電極１８ｃとは非接触で配置されたものである。その他の構成は図２に示す構成のメモリ除去装置１８と同様の構成である。
【００５９】
また、箱型電極１８ａ、回転ブラシ本体１８ｂ及び第２電極１８ｃには、制御装置のＣＰＵで制御される電源２３が接続され、回転ブラシ本体１８ｂにはバイアス電位ＶＢが印加され、箱型電極１８ａには回転ブラシ本体１８ｂに対してＤＣバイアスを偏移させたバイアス電位ＶＥが印加される。さらに、第２電極１８ｃには常時トナーの正規極性と同じ極性寄りに偏移させたバイアス電位（約２００Ｖ）が印加される。バイアス電位は、制御装置のＣＰＵにおいて環境センサ２０で検出された環境温度や環境湿度に応じて制御される。
【００６０】
箱型電極１８ａと回転ブラシ本体１８ｂとの間には、常時飛散トナーを回転ブラシ本体１８ｂに吸引する電界が形成されて、トナーの飛散を防止することができる。
【００６１】
図９は、実施例３の評価結果を示す図である。印加バイアスを上記条件に設定した画像形成装置を高温度・高湿度環境（ＨＨ環境）、通常温度・通常湿度環境（ＮＮ環境）、及び低温度・低湿度環境（ＬＬ環境）の下においてそれぞれ１００００枚の画像形成処理を行ったときの、吐出量制御、及び汚れ、についての評価結果を示している。
【００６２】
図９から明らかなように、実施例１の場合と略同様の結果が得られた。しかし、汚れに関しては、画像形成装置の環境（ＨＨ環境）（ＮＮ環境）（ＬＬ環境）に応じて、良好な結果が得られる設定値が相違することが分かった。
【００６３】
このためには、画像形成装置の内部環境（温度、湿度）を検知する環境センサを設け、検出された環境データに基づいて、各電極に印加するバイアス電位を制御すると、さらによい結果が得られる。この場合、高温度・高湿度環境（ＨＨ環境）、及び通常温度・通常湿度環境（ＮＮ環境）においては、トナーの正規極性と同じ極性寄りにバイアス電位を偏移させる制御を行い、低温度・低湿度環境（ＬＬ環境）ではトナーの正規極性と同電位とするとよい。
【００６４】
さらに、箱型電極１８ａを回転ブラシ本体１８ｂの外径と略同じ形状とし、箱型電極１８ａの内面に回転ブラシ本体１８ｂの周面全体で接触させてもよいが、回転ブラシ本体１８ｂの駆動トルクが大きくなり、画像にピッチむらなどの帯状ノイズが発生することがある。
【００６５】
実施例３では、回転ブラシ本体１８ｂと第２電極１８ｃとの接触部位を一部（最下点）のみとしたので、箱型電極１８ａの内部に付着したトナーが堆積し、箱型電極１８ａの内面を伝わって落下しても、回転ブラシ本体１８ｂに再度擦られて荷電するから、回転ブラシ本体１８ｂに取り込むことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
像担持体の表面に形成されたトナー像が記録媒体に転写された後、像担持体の表面に残留した転写残トナーを一時的に取り込み徐々に排出する機能手段を備えたメモリ除去装置を備えた画像形成装置であり、像担持体の帯電むらや露光むらの発生を防止し、高品質の画像形成ができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】この発明の実施の形態の画像形成装置の構成の概略を説明する図。
【図２】メモリ除去装置の構成を説明する図。
【図３】参考例の、印加バイアス電位を所定条件に設定した画像形成装置を高温度・高湿度環境、通常温度・通常湿度環境、及び低温度・低湿度環境の下で所定枚数の画像形成処理を行った結果を説明する図。
【図４】実施例１における印加バイアスを説明する図。
【図５】実施例１の、印加バイアス電位を所定条件に設定した画像形成装置を高温度・高湿度環境、通常温度・通常湿度環境、及び低温度・低湿度環境の下で所定枚数の画像形成処理を行った結果を説明する図。
【図６】実施例２における印加バイアスを説明する図。
【図７】実施例２の、印加バイアス電位を所定条件に設定した画像形成装置を高温度・高湿度環境、通常温度・通常湿度環境、及び低温度・低湿度環境の下で所定枚数の画像形成処理を行った結果を説明する図。
【図８】実施例３のメモリ除去装置の構成を説明する図。
【図９】実施例３の、印加バイアス電位を所定条件に設定した画像形成装置を高温度・高湿度環境、通常温度・通常湿度環境、及び低温度・低湿度環境の下で所定枚数の画像形成処理を行った結果を説明する図。
【符号の説明】
【００６８】
１０  画像形成装置
１１  感光体（像担持体）
１２  帯電装置
１３  露光装置
１４  現像装置
１４ａ  現像ローラ
１４ｂ  トナー貯蔵室
１４ｃ供給ローラ
１４ｄ  規制板
１４ｅ  除電シール
１５  転写装置
１７  定着装置
１８  メモリ除去装置（メモリー除去手段）
１８ａ  箱型電極
１８ｂ  回転ブラシ本体
１８ｃ  第２電極
１９  電源
２０  環境センサ
２１  電源
２３  電源
【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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【図９】
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