(57)【要約】【課題】研磨粒子を添加した二成分現像剤を用いる場合において、キャリア付着や余計なトナー消費を生じることなく、像担持体の表面を研磨するのに十分な量の研磨粒子を供給することのきできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、現像手段４が用いる現像剤が像担持体２の表面を研磨するための研磨粒子を含有しており、該研磨粒子は、画像形成時及び非画像形成時に、現像手段４に対して出力される振動電圧の作用によって現像手段４から像担持体２の表面に供給された後に像担持体２の表面の移動に伴って接触部材６ａ、６ｂに供給され、非画像形成時に研磨粒子の接触部材６ａ、６ｂへの供給量が画像形成時よりも多くなるように、非画像形成時に上記振動電圧の交流成分のピーク間電圧が画像形成時よりも大きくされる構成とされる。【選択図】図１
2008122720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が移動可能な像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像担持体の表面に静電像を形成する像形成手段と、前記像担持体の表面に形成された静電像をトナーとキャリアとを備える現像剤を用いて現像する現像手段と、直流電圧成分と交流電圧成分とが重畳された振動電圧を前記現像手段に対して出力するバイアス出力手段と、前記像担持体の表面にトナーで形成された画像を被転写体に転写させる転写手段と、前記像担持体の表面の移動方向において前記転写手段の下流且つ前記帯電手段の上流において前記像担持体に接触して前記像担持体の表面のトナーを除去、帯電又は分散させる接触部材と、を有する画像形成装置において、
前記現像手段が用いる現像剤は前記像担持体の表面を研磨するための研磨粒子を含有しており、該研磨粒子は、画像形成時及び非画像形成時に、前記振動電圧の作用によって前記現像手段から前記像担持体の表面に供給された後に前記像担持体の表面の移動に伴って前記接触部材に供給され、非画像形成時に前記研磨粒子の前記接触部材への供給量が画像形成時よりも多くなるように、非画像形成時に前記振動電圧の交流成分のピーク間電圧が画像形成時よりも大きくされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
更に、非画像形成時に、前記現像手段が有する現像剤を担持して前記像担持体と対向する領域に搬送する現像剤担持体の表面の移動速度が、画像形成時よりも速くされ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】
表面が移動可能な像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像担持体の表面に静電像を形成する像形成手段と、前記像担持体の表面に形成された静電像をトナーとキャリアとを備える現像剤を用いて現像する現像手段と、直流電圧成分と交流電圧成分とが重畳された振動電圧を前記現像手段に対して出力するバイアス出力手段と、前記像担持体の表面にトナーで形成された画像を被転写体に転写させる転写手段と、前記像担持体の表面の移動方向において前記転写手段の下流且つ前記帯電手段の上流において前記像担持体に接触して前記像担持体の表面のトナーを除去、帯電又は分散させる接触部材と、を有する画像形成装置において、
前記現像手段が用いる現像剤は前記像担持体の表面を研磨するための研磨粒子を含有しており、該研磨粒子は、画像形成時及び非画像形成時に、前記振動電圧の作用によって前記現像手段から前記像担持体の表面に供給された後に前記像担持体の表面の移動に伴って前記接触部材に供給され、非画像形成時に前記研磨粒子の前記接触部材への供給量が画像形成時よりも多くなるように、非画像形成時に、前記現像手段が有する現像剤を担持して前記像担持体と対向する領域に搬送する現像剤担持体の表面の移動速度が、画像形成時よりも速くされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
更に、非画像形成時に前記振動電圧の交流成分のピーク間電圧が画像形成時よりも大きくされることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
非画像形成時において前記研磨粒子の前記接触部材への供給量が画像形成時よりも多くされている時の、前記帯電手段による前記像担持体の帯電電位と前記振動電圧の直流成分の電位との電位差は、９０Ｖ以上２８０Ｖ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像手段に現像剤を補給する現像剤補給手段を有しており、前記現像剤補給手段内に収容された現像剤は、前記研磨粒子を含有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記接触部材として、前記像担持体の表面のトナーを掻き取るクリーニング手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記接触部材として、バイアスが印加されて前記像担持体の表面のトナーを帯電又は分散させる帯電補助手段を有し、前記像担持体の表面のトナーは前記像担持体の表面の移動に伴って前記像担持体と前記帯電補助手段との接触部を通過した後に、前記現像手段によって回収されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体に形成された静電像をトナーとキャリアとを備える二成分現像剤を用いて現像する電子写真方式、静電記録方式を利用した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置は、一般に、回転ドラム型の像担持体である電子写真感光体（以下、単に「感光体」という）を有する。又、該画像形成装置は、感光体を所定の極性、電位に一様に帯電処理する帯電手段（帯電工程）、帯電処理された感光体に静電像（潜像）を形成する像形成手段（情報書き込み手段）としての露光手段（露光工程）を有する。又、該画像形成装置は、感光体上に形成された静電潜像を現像剤のトナーによりトナー像として現像する現像手段（現像工程）、トナー像を感光体の表面から被転写体に転写させる転写手段（転写工程）を有する。更に、該画像形成装置は、転写工程後の感光体上に多少ながら残留するトナー（残留現像剤、転写残トナー）を除去して感光体の表面を清掃するクリーニング手段（クリーニング工程）、転写材上のトナー像を定着させる定着手段（定着工程）を有する。そして、感光体は、繰り返して電子写真プロセス（帯電工程・露光工程・現像工程・転写工程・クリーニングエ程）が適用されて、作像に供される。この方式の画像形成装置では、クリーニング手段で回収した転写残トナーは廃トナーとして廃棄されることになる。
【０００３】
一方、特許文献１に開示されるように、クリーニング手段を廃し、転写工程後の感光体上の転写残トナーを現像手段において「現像同時クリーニング」で感光体上から除去、回収し、再利用するようにしたクリーナーレス方式の画像形成装置が提案されている。
【０００４】
現像同時クリーニングでは、転写工程後の感光体上の転写残トナーは、次工程以降の現像工程時に現像手段に回収される。即ち、転写残トナーが付着した感光体を引き続き帯電、露光して静電像を形成し、この静電像の現像工程時に、かぶり取りバイアスによって、感光体の表面の転写残トナーを現像手段に回収する方法である。典型的には、転写残トナーのうち、現像されるべきでない部分（非画像部）上に存在する転写材トナーが、現像手段に回収される。尚、かぶり取りバイアスとは、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（以下、単に「Ｖｂａｃｋ電位」ともいう）である。
【０００５】
この方式によれば、転写残トナーは現像手段に回収されて次工程以降の静電潜像の現像に再利用されるため、廃トナーをなくし、又メンテナンス時に手を煩わせることも少なくすることができる。又、クリーナーレスであることから、感光体の表面がクリーナーによって研磨され難くなるので、感光体の表層の膜厚が一定に保たれ、感光体の長寿命化を達成することができる。又、クリーナーレスであることから画像形成装置の小型化にも有利である。
【０００６】
クリーナーレス方式の画像形成装置では、感光体の移動方向において帯電手段より上流、且つ、転写手段より下流の位置に帯電補助手段が設置されることがある。帯電補助手段としては、感光体に接触して配置されたブラシ部材などが用いられる。この帯電補助手段に適切な電圧を印加することによって、感光体上の残留トナーの帯電極性を正規に戻すことで、その後の現像手段での回収を容易にすることができる。
【０００７】
ところで、画像形成装置内における帯電部材、転写部材など高電圧が印加される部材の存在に起因して発生する放電生成物が感光体の表面に異物として付着することがある。そして、特に、高湿環境化において電気的に低抵抗化して、鮮明な静電像の形成を妨げ、画像流れなどを発生させて、画質の劣化を招来することが知られている。このような画像流れなどの画像不具合を発生させる要因として、コロナ放電時の様々な金属酸化物や酸素化合物の発生と共に、空気中の窒素が酸化され硝酸イオンとなることなどが挙げられる。このような放電生成物が感光体の表面に付着することにより、感光体の表面に薄膜（フィルミング層）が形成され、高湿環境下において吸湿して電気的に低抵抗化し、鮮明な静電像の形成を妨げる。これらが画質の劣化を招来する要因となっている。
【０００８】
このような画像流れなどの放電生成物に起因する画像不具合を防止する方法として、感光体にドラムヒーターを装着するという方法がある。この方法ではヒーターやその電源のコストがかかる。
【０００９】
一方、クリーニング手段が備えるクリーニングブレードなどのクリーニング部材によって感光体の表面を摺擦することによって、放電生成物を除去する方法がある。この方法では、感光体の表面が硬い材質の場合は、十分に表面を削ることができないため、放電生成物を除去することが困難となる。又、特に、クリーナーレスシステムの場合、感光体を摺擦するためのクリーニングブレードなどのクリーニング部材は設けられていないため、放電生成物を除去することは非常に困難である。
【００１０】
ここで、特許文献２では、感光体の表面を研磨するための研磨粒子を現像手段内の現像剤中に添加する方法が提案されている。この方法では、現像手段から感光体を経由してクリーニング手段に研磨粒子を貯めることによって、研磨粒子により感光体の表面の放電生成物を除去する。
【００１１】
この研磨粒子は、帯電特性をトナーと逆極性にすることによって、感光体上の白地部（非画像部）において、かぶり取りバイアス（Ｖｂａｃｋ電位）で感光体に供給される。例えば、トナーの正規の帯電極性が負極性（ネガ帯電性）の場合は、研磨粒子の正規の帯電極性は正極性（ポジ帯電性）とされる。そして、この研磨粒子は、トナーと逆極性であるため、転写されずにクリーニング手段に捕集される。
【特許文献１】特開２００４−１１７９６０号公報
【特許文献２】特開２０００−４７５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述のように研磨粒子の帯電特性をトナーと逆極性とし、白地部に現像することでクリーニング手段に供給する場合、次のような問題がある。ここでは、一例として、トナーの正規の帯電極性が負極性、研磨粒子の正規の帯電極性が正極性であるものとして説明する。
【００１３】
即ち、研磨粒子の正極性の帯電量（絶対値）がトナーの帯電量（絶対値）に比べて少ないと、感光体上の白地部に供給される研磨粒子の量は非常に少ないものとなり、十分な研磨効果を得ることができない。そこで、研磨粒子が感光体上の白地部へ供給される量を増やすためには、白地部電位と現像バイアスの直流成分の電位（現像電位）とのコントラスト、即ち、Ｖｂａｃｋ電位を通常の画像形成時よりも大きくする方法が考えられる。
【００１４】
本発明者の検討によると、現像剤として一成分現像剤を用いる場合には、この方法によりＶｂａｃｋ電位をかなり大きくしても問題ない。しかし、二成分現像剤を用いる場合には、Ｖｂａｃｋ電位を大きくし過ぎると、現像剤中のキャリアが感光体へ飛翔する、所謂、キャリア付着が生じてしまう。そのため、二成分現像剤を用いる場合は、研磨粒子を十分に飛翔させることのできる大きさまでＶｂａｃｋ電位を大きくすることができない。
【００１５】
又、この他の研磨粒子を供給する方法としては、非画像形成時に黒帯状のトナー像を現像し、且つ、転写バイアスをオフすることでトナーとトナー表面に付着した研磨粒子をクリーニング手段に供給する方法が考えられる。
【００１６】
しかし、この方法では、非画像形成時にトナー像を現像するためのトナーを余計に消費してしまうことになるため、トナーの消費量が増大してしまうという問題がある。
【００１７】
ここで、上記研磨粒子を用いる方法を前述のようなクリーナーレスシステムに応用する場合は、感光体に接触する帯電補助手段に研磨粒子を堆積させることによって、放電生成物を除去することが考えられる。しかし、この場合も、上記クリーニング手段を用いる場合と同様に、二成分現像剤を用いる場合にキャリア付着を発生させないように帯電補助手段に十分に研磨粒子を供給することは難しい。又、上述のような非画像形成時に黒帯状のトナー像を形成する方法は、クリーナーレスシステムにおいては、帯電補助手段に大量のトナーが付着してしまうため、帯電補助手段の電気抵抗値が上昇し、必要な電流量が流れなくなってしまうという問題もある。
【００１８】
従って、本発明の目的は、研磨粒子を添加した現像剤を用いる場合において、キャリア付着や余計なトナー消費を生じることなく、像担持体の表面を研磨するのに十分な量の研磨粒子を供給することのきできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、表面が移動可能な像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像担持体の表面に静電像を形成する像形成手段と、前記像担持体の表面に形成された静電像をトナーとキャリアとを備える現像剤を用いて現像する現像手段と、直流電圧成分と交流電圧成分とが重畳された振動電圧を前記現像手段に対して出力するバイアス出力手段と、前記像担持体の表面にトナーで形成された画像を被転写体に転写させる転写手段と、前記像担持体の表面の移動方向において前記転写手段の下流且つ前記帯電手段の上流において前記像担持体に接触して前記像担持体の表面のトナーを除去、帯電又は分散させる接触部材と、を有する画像形成装置において、前記現像手段が用いる現像剤は前記像担持体の表面を研磨するための研磨粒子を含有しており、該研磨粒子は、画像形成時及び非画像形成時に、前記振動電圧の作用によって前記現像手段から前記像担持体の表面に供給された後に前記像担持体の表面の移動に伴って前記接触部材に供給され、非画像形成時に前記研磨粒子の前記接触部材への供給量が画像形成時よりも多くなるように、非画像形成時に前記振動電圧の交流成分のピーク間電圧が画像形成時よりも大きくされることを特徴とする画像形成装置である。
【００２０】
本発明の他の態様によると、表面が移動可能な像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像担持体の表面に静電像を形成する像形成手段と、前記像担持体の表面に形成された静電像をトナーとキャリアとを備える現像剤を用いて現像する現像手段と、直流電圧成分と交流電圧成分とが重畳された振動電圧を前記現像手段に対して出力するバイアス出力手段と、前記像担持体の表面にトナーで形成された画像を被転写体に転写させる転写手段と、前記像担持体の表面の移動方向において前記転写手段の下流且つ前記帯電手段の上流において前記像担持体に接触して前記像担持体の表面のトナーを除去、帯電又は分散させる接触部材と、を有する画像形成装置において、前記現像手段が用いる現像剤は前記像担持体の表面を研磨するための研磨粒子を含有しており、該研磨粒子は、画像形成時及び非画像形成時に、前記振動電圧の作用によって前記現像手段から前記像担持体の表面に供給された後に前記像担持体の表面の移動に伴って前記接触部材に供給され、非画像形成時に、前記研磨粒子の前記接触部材への供給量が画像形成時よりも多くなるように、非画像形成時に前記現像手段が有する現像剤を担持して前記像担持体と対向する領域に搬送する現像剤担持体の表面の移動速度が、画像形成時よりも速くされることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、研磨粒子を添加した現像剤を用いる場合において、キャリア付着や余計なトナー消費を生じることなく、像担持体の表面を研磨するのに十分な量の研磨粒子を供給することがきできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２３】
実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、本実施例の画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は本実施例の画像形成装置１００の概略構成図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を利用し、中間転写方式を採用した、タンデム型のフルカラーレーザービームプリンタである。本実施例の画像形成装置１００は、画像信号に応じて、４色フルカラー画像を転写材（記録用紙、プラスチックフィルム、布など）に形成することができる。画像信号は、画像形成装置本体に接続された原稿読み取り装置（図示せず）又は画像形成装置本体に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器から入力される。
【００２４】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応して設けられた４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋを有する。そして、各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋにおいて、像担持体としての感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋ上に形成されたトナー像が、被転写体たる中間転写体としての中間転写ベルト１６上へ転写（一次転写）される。そして、この中間転写ベルト１６上に転写されたトナー像が、続いて被転写体たる転写材Ｐ上に転写（二次転写）される構成となっている。
【００２５】
尚、本実施例では、画像形成装置１００が備える４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、現像剤のトナーの色が異なることを除いて実質的に同一の構成を有する。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に付した添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは省略し、総括的に説明する。
【００２６】
図２は、画像形成部１をより詳しく示す。画像形成部１には、像担持体として円筒型の感光体、即ち、感光ドラム２が配設されている。感光ドラム２は、図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光ドラム２の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ３、現像手段としての現像器４、帯電補助手段としての帯電補助装置６が配置されている。又、感光ドラム２の図中上方には、像形成手段（露光手段）としての露光装置（レーザースキャナ）７が配置されている。更に、各画像形成部１の感光ドラム２と対向して中間転写ベルト１６が配置されている。
【００２７】
感光ドラム２の回転方向（表面移動方向）において、帯電ローラ３と感光ドラム２との接触部を帯電部ａ、露光装置７による露光位置を露光部ｂ、感光ドラム２と現像器４の後述する現像スリーブ４ｂとの対向部を現像部ｃとする。
【００２８】
中間転写ベルト１６は、複数の支持部材として駆動ローラ９、二次転写対向ローラ１０及びテンションローラ１２に掛け回されている。そして、中間転写ベルト１６は、駆動ローラ９に回転駆動力が伝達されることにより、図中矢印Ｒ２方向に周回移動（回転）する。中間転写ベルト１６の内周面側には、各画像形成部１の各感光ドラム２に対向して、一次転写手段としての一次転写ローラ５が配置されている。中間転写ベルト１６は、各一次転写ローラ５によって各感光ドラム２に向けて押圧され、これにより中間転写ベルト１６と感光ドラム２との接触部である一次転写部ｄにニップ（一次転写ニップ）が形成されている。又、二次転写対向ローラ１０に対向して、二次転写手段としての二次転写ローラ１５が配置されている。二次転写ローラ１５は中間転写ベルト１６を介して二次転写対向ローラ１０に当接し、これにより中間転写ベルト１６と二次転写ローラ１５との接触部である二次転写部ｇにニップ（二次転写ニップ）が形成されている。
【００２９】
尚、転写材Ｐは、転写材担持体に担持されて二次転写部ｇに搬送されるようになっていてもよい。
【００３０】
中間転写ベルト１６からトナー像が転写された後の転写材Ｐの搬送経路には、トナー像を転写材Ｐに熱定着させる定着手段としての定着装置１３が配設されている。
【００３１】
例えば、４色フルカラーの画像形成時の動作について説明すると、先ず、画像形成動作が開始すると、回転する感光ドラム２の表面が帯電ローラ３によって一様に帯電される。このとき、帯電ローラ３には、帯電バイアス出力手段としての帯電バイアス電源Ｓ１より帯電バイアスが印加される。
【００３２】
次いで、感光ドラム２は、露光装置７から発せられる画像信号に対応したレーザ光により露光される。これにより、感光ドラム２上に、各画像形成部に対応する色成分の画像信号に応じた静電像（潜像）が形成される。感光ドラム２上の静電像は、現像器４内に収容された現像剤のトナーによってトナー像（可視像）として顕像化される。本実施例では、レーザ光により露光した明部電位に、感光ドラム２の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させる反転現像方式が用いられる。
【００３３】
感光ドラム２上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１６上に転写（一次転写）される。この時、一次転写ローラ５には、一次転写バイアス出力手段としての一次転写電源Ｓ３より一次転写バイアスが印加される。又、一次転写後に感光ドラム２の表面に残ったトナー（転写残トナー）は、帯電補助装置６を通過した後に、再び現像器４内へ回収される。この回収動作については後で更に説明する。
【００３４】
上述の帯電、露光、一次転写の動作を、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋで順次行い、中間転写ベルト１６上で４色のトナー像を重ね合わせる。
【００３５】
一方、中間転写ベルト１６上へのトナー像の形成タイミングに合わせて、転写材収納カセット（図示せず）に収容された転写材Ｐが、供給ローラ１４などの搬送手段により、二次転写部ｇへと搬送される。
【００３６】
そして、中間転写ベルト１６上の４色のトナー像は、転写材Ｐ上に一括して転写（二次転写）される。この時、二次転写ローラ１５には、二次転写バイアス出力手段としての二次転写バイアス電源Ｓ６より二次転写バイアスが印加される。
【００３７】
次いで、転写材Ｐは中間転写ベルト１６から分離されて定着装置１３に搬送される。そして、この定着装置１０によって加熱、加圧されることで、転写材Ｐ上のトナーは溶融、混合されて転写材Ｐ上に定着され、フルカラーの永久画像となる。その後、転写材Ｐは機外に排出される。
【００３８】
又、二次転写部ｇで転写材Ｐに転写しきれずに中間転写ベルト１６上に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーナー１８により除去、回収される。これにより、一連の画像形成動作が終了する。
【００３９】
尚、本実施例の画像形成装置１００は、所望の単一又は複数の画像形成部（全てではない）を用いて、所望の色の単色又は複数色の画像を形成することも可能である。
【００４０】
［画像形成装置の各部の構成及び動作］
次に、本実施例の画像形成装置１００の各部の構成及び動作について更に詳細に説明する。
【００４１】
（１）感光ドラム：
本実施例において、感光ドラム２は、帯電特性が負帯電性の有機光導電体（ＯＰＣ）層を有する。又、本実施例では、感光ドラム２の外径は３０ｍｍであり、中心支軸を中心に２５０ｍｍ／ｓｅｃの周速度（表面移動速度）をもって、図中矢印Ｒ１方向（時計方向）に回転駆動される。本実施例では、感光ドラム２の周速度は、画像形成装置１００のプロセス速度に相当する。
【００４２】
（２）帯電ローラ：
本実施例では、感光ドラム２の表面を一様に帯電処理する帯電手段として、接触帯電装置（接触帯電器）である帯電ローラ（ローラ帯電器）３を用いた。帯電ローラ３は、感光ドラム２との間の微小ギャップにて生じる放電現象を利用して感光ドラム２を帯電させる。帯電ローラ３には、帯電バイアス電源Ｓ１より出力された、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、回転する感光ドラム２の表面は、所定の極性、電位に接触帯電処理される。本実施例において、帯電ローラ３に対する帯電バイアス電圧は、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、−５００Ｖの直流電圧と、周波数１．３ｋＨｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ１．５ｋＶ、正弦波の交流電圧とを重畳した振動電圧である。この帯電バイアス電圧により、感光ドラム２の表面は帯電ローラ３に印加した直流電圧と同じ−５００Ｖ（暗部電位Ｖｄ）にほぼ一様に接触帯電処理される。
【００４３】
（３）現像器：
本実施例では、現像器４は、現像剤として主にトナー粒子（トナー）とキャリア粒子（キヤリア）とを備えた二成分現像剤を用いた、二成分接触現像方式を採用する。現像器４は、二成分現像剤による磁気ブラシを感光ドラム２に接触させながら現像を行う。現像器４は、現像容器４ａと、この現像容器４ａに設けられた現像剤担持体としての非磁性の現像スリーブ４ｂと、を備えている。現像スリーブ４ｂは、その外周面の一部を現像器４の外部に露呈させて、現像容器４ａ内に回転可能に配置されている。現像スリーブ４ｂ内には、非回転に固定して、磁界発生手段としてのマグネットローラ（図示せず）が挿設されている。現像容器４ａは、二成分現像剤を収容しており、現像容器４ａ内の底部側には現像剤攪拌部材４ｃが配設されている。又、補給用現像剤としての補給用トナーが、現像剤補給手段としてのトナーホッパー４ｄに収容されており、適宜、トナーホッパー４ｄから現像容器４ａ内に補給用トナーが補給されるようになっている。
【００４４】
更に説明すると、現像容器４ａ内の二成分現像剤は主に非磁性トナーと磁性キャリアとの混合物であり、現像剤攪拌部材４ｃにより攪拌される。本実施例では、トナーは、結着樹脂、着色剤、そして必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子で構成されている。又、本実施例では、トナーは、重合法により製造した負帯電性のポリエステル系樹脂であり、その体積平均粒径は５．８μｍである。そして、このトナーは、磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。即ち、本実施例では、トナーの正規の帯電極性は負極性である。
【００４５】
キャリアは、例えば、表面酸化或いは未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属、及びそれらの合金、又は酸化物フェライトなどが好適に使用可能である。これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。そして、キャリアは、重量平均粒径が２０〜５０μｍ、好ましくは３０〜４０μｍであり、抵抗率が１０7Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０8Ω・ｃｍ以上である。本実施例では、キャリアとして、抵抗率が１０8Ω・ｃｍのものを用いた。又、本実施例では、低比重磁性キャリアとして、フェノール系のバインダー樹脂に磁性金属酸化物及び非磁性金属酸化物と所定の比で混合し、重合法により製造した樹脂磁性キャリアを使用した。又、本実施例では、キャリアの体積平均粒径は３５μｍ、真密度は３．６〜３．７ｇ／ｃｍ3、磁化量は５３Ａ・ｍ2／ｋｇである。
【００４６】
現像スリーブ４ｂは、感光ドラム２との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）を３２０μｍに保持して感光ドラム２に近接対向配設される。この感光ドラム２と現像スリーブ４ｂとの対向部が現像部ｃである。本実施例では、現像スリーブ４ｂは、図中矢印Ｒ３で示すように、その表面が現像部ｃにおいて感光ドラム２の表面の進行方向とは逆方向に進行するように回転駆動される。現像スリーブ４ｂ内のマブネットローラの磁力により、現像容器４ａ内の二成分現像剤の一部が現像スリーブ４ｂの外周面に磁気ブラシ層として吸着保持される。この磁気ブラシ層は、現像スリーブ４ｂの回転に伴い搬送され、現像部ｃにおいて感光ドラム２の表面に接触して、感光ドラム２の表面を適度に摺擦する。
【００４７】
又、現像スリーブ４ｂには、現像バイアス出力手段（バイアス印加手段）としての現像バイアス電源Ｓ２から出力された、所定の現像バイアスが印加される。本実施例において、画像形成時における現像スリーブ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１０．０ｋＨｚ、ピーク間電圧１．６ｋＶ、矩形波の交流電圧とを重畳した振動電圧である。そして、回転する現像スリーブ４ｂの表面に薄層状にコーティングされて現像部ｃに搬送された現像剤中のトナーが、現像バイアスによる電界によって、感光ドラム２の表面に静電像に対応して選択的に付着する。これにより、感光ドラム２に形成された静電像が、トナー像として現像される。現像部ｃを通過した現像スリーブ４ｂ上の現像剤の薄層は、引き続く現像スリーブ４ｂの回転に伴い現像容器４ａ内の現像剤溜り部に戻される。
【００４８】
又、現像容器４ａ内の二成分現像剤のトナー濃度を略一定の範囲内に維持するために、現像容器４ａ内の二成分現像剤のトナー濃度が制御される。例えば、現像容器４ａ内の現像剤のトナー濃度をトナー濃度センサ（図示せず）によって検知し、その検知情報に応じて、トナーホッパー４ｄ内に配置されているトナー補給スクリュー（図示せず）の回転動作を制御する。これによって、現像容器４ａ内の二成分現像剤にトナーを補給する。現像容器４ａ内の二成分現像剤に補給されたトナーは、現像剤攪拌部材４ｃにより攪拌される。
【００４９】
（４）帯電補助手段：
本実施例の画像形成装置１００は、クリーナーレスシステムを採用しており、転写後の感光ドラム２の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２の表面上の転写残トナーは、引き続く感光ドラム２の回転に伴い帯電部ａ、露光部ｂを通って現像部ｃに搬送されて、現像器４により現像同時クリーニングにて除去、回収される。
【００５０】
本実施例では、上述のように現像器４の現像スリーブ４ｂの表面が、現像部ｃにおいて感光ドラム２の表面の進行方向とは逆方向に移動する、所謂、カウンター現像方式を用いている。このような現像スリーブ４ｂの回転方向は、感光ドラム２上の転写残トナーの回収に有利である。
【００５１】
又、現像器４により転写残トナーを効果的に除去、回収するためには、転写残トナーの帯電量が重要な因子となってくる。即ち、現像部ｃに持ち運ばれる感光ドラム２上の転写残トナーは、その帯電極性が正規の極性（本実施例の場合は負極性）であり、且つ、その帯電量が現像器４によって感光ドラム２の静電像を現像できるトナーの帯電量であることが好ましい。転写残トナーの帯電極性が反転している場合や帯電量が適切でない場合には、そのトナーを感光ドラム２上から現像器４に除去、回収できず、画像不具合の原因となることがある。
【００５２】
そこで、本実施例の画像形成装置１００には、帯電補助手段として、先ず、感光ドラム２上の転写残トナーを均一化するための残留トナー均一化手段（残留現像剤像均一化手段）６ａが設けられている。残留トナー均一化手段６ａは、感光ドラム２の回転方向において、一次転写部ｄよりも下流側（後述のトナー帯電量制御手段６ｂよりも上流側、即ち、帯電部ａよりも上流側）の位置に配置されている。又、本実施例の画像形成装置１００には更に、帯電補助手段として、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（現像剤帯電量制御手段）６ｂが設けられている。トナー帯電量制御手段６ｂは、感光ドラム２の回転方向において、残留トナー均一化手段６ａよりも下流側（即ち、一次転写部ｄよりも下流側）、且つ、帯電部ａよりも上流側の位置に配置されている。
【００５３】
これにより、帯電ローラ３への転写残トナーの付着を効果的に防止すると共に、現像器４での転写残トナーの除去、回収をより完全に行うことができる。そのため、転写残トナー像のパターンのゴースト像の発生が防止される。
【００５４】
本実施例では、残留トナー均一化手段６ａ及びトナー帯電量制御手段６ｂは、適度の導電性を持ったブラシ状部材で構成され、それぞれブラシ部を感光ドラム２の表面に接触させて配設されている。これにより、残留トナー均一化手段６ａと感光ドラム２の表面との接触部ｅ、トナー帯電量制御手段６ｂと感光ドラム２の表面との接触部ｆが形成されている。
【００５５】
本実施例では、残留トナー均一化手段６ａには、第１の帯電補助バイアス出力手段としての第１の帯電補助バイアス電源Ｓ４より出力された、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の直流電圧（＋２００Ｖ）が印加される。一方、トナー帯電量制御手段６ｂには、第２の帯電補助バイアス出力手段としての第２の帯電補助バイアス電源Ｓ５より出力された、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性の直流電圧（−４００Ｖ）が印加される。
【００５６】
残留トナー均一化手段６ａは、感光ドラム２に接触して、主に、感光ドラム２上のトナーを一旦吸着して徐々に感光ドラム２上に戻すことで、感光ドラム１上のトナーを分散させる作用をなす接触部材である。一方、トナー帯電量制御手段６ｂは、感光ドラム２に接触して、主に、現像器４で回収できるようにするために、感光体ドラム２上のトナーを適当な極性、帯電量にトナーを帯電させる作用をなす接触部材である。
【００５７】
尚、感光ドラム２上のトナーが、トナー帯電量制御手段６ｂによって帯電された後に更に帯電部において帯電ローラ３によって帯電されるようになっていてよい。
【００５８】
本実施例では、上記残留トナー均一化手段６ａ、トナー帯電量制御手段６は、共通の支持部材によって支持されており、帯電補助手段としての帯電補助装置６を構成している。但し、これら各帯電補助手段は別個に設けられてもよい。
【００５９】
（５）研磨粒子：
本実施例では、現像器４内の現像剤中、及び、補給用現像剤（補給用トナー）中に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電する性質の研磨粒子が含有されている。本実施例では、上述のようにトナーの正規の帯電極性が負帯電極性であるので、研磨粒子の正規の帯電極性は正極性である。特に、本実施例では、研磨粒子として正帯電極性を示すチタン酸ストロンチウムを用いた。
【００６０】
ここで、本実施例で用いたチタン酸ストロンチウムを更に具体的に説明する。即ち、本実施例で用いたチタン酸ストロンチウムは、一次粒子の平均粒径が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲にあるもので、立方体状又は直方体状の粒子形状をしており、且つ、ぺロブスカイト型結晶構造を有している。このようなチタン酸ストロンチウムを用いると、例えばクリーニングブレードのように感光ドラムを強力に摺擦する部材を有していない画像形成装置においても、放電生成物を効果的に除去することができる。研磨粒子の添加量は、トナーに対して０．１重量％以上、２．０重量％以下が好適である。本実施例では、研磨粒子の添加量は、トナーに対して０．４重量％とした。
【００６１】
上述のように研磨粒子をトナーと逆極性に帯電させることによって、中間転写ベルト１６上に転写される研磨粒子量を極力減らし、安定して研磨粒子を帯電補助手段６に供給することができる。
【００６２】
研磨粒子は現像剤中に遊離していて、主に現像器４と感光ドラム２との間におけるかぶり取りバイアス（Ｖｂａｃｋ電位）が発生したときに、現像スリーブ４ｂから感光ドラム２上に供給される。そして研磨粒子は、一次転写部ｄを通過した後に、帯電補助手段６、即ち、残留トナー均一化手段６ａ、トナー帯電量制御手段６ｂのブラシ部に付着する。
【００６３】
このように、研磨粒子の付着した帯電補助手段６、即ち、残留トナー均一化手段６ａ、トナー帯電量制御手段６ｂが感光ドラム２の表面と接触していることで、感光ドラム２の表面に付着した放電生成物を研磨して除去することができる。そのため、放電生成物の吸湿に由来する画像流れなどの画像不具合を防止することが可能となる。
【００６４】
尚、本実施例では、研磨粒子として正規の帯電極性が正極性のものを用いているので、研磨粒子は、負極性に帯電しているトナー帯電量制御手段６ｂに、より多く貯まる。又、本実施例では、かぶり取りバイアス（Ｖｂａｃｋ電位）は１５０Ｖに設定している。
【００６５】
［研磨粒子の供給動作］
ところで、帯電補助手段６、即ち、残留トナー均一化手段６ａ、トナー帯電量制御手段６ｂに付着した研磨粒子は、感光ドラム２の回転動作に伴って徐々に流出してしまう。そのため、研磨効果を維持するためには、適宜、帯電補助手段６に研磨粒子を供給することにより、常に一定量以上の付着量を確保することが望まれる。
【００６６】
本発明の目的の一つは、研磨粒子を添加した二成分現像剤を用いた画像形成装置において、キャリア付着や余計なトナー消費を生じることなく、感光体の表面を研磨するのに十分な量の研磨粒子を帯電補助手段に供給することである。そして、これによって、より確実に画像流れなどの放電生成物に起因する画像不具合を防止することが本発明の目的の一つである。
【００６７】
そこで、本実施例では、画像形成時及び非画像形成時に、現像スリーブ４ｂに印加される振動電圧の作用によって研磨粒子が感光ドラム２の表面に供給された後に感光ドラム２の表面の移動に伴って接触部材としての帯電補助手段６に供給されるようにする。そして、非画像形成時に研磨粒子の帯電補助手段６への供給量、より詳細には単位時間当たりの供給量が画像形成時よりも多くなるように、非画像形成時に上記振動電圧の交流成分のピーク間電圧が画像形成時よりも大きくされる。
【００６８】
特に、本実施例では、通常の画像形成時以外の非画像形成時において、感光ドラム２の表面が全面ベタ白電位になっている時に、現像バイアスの交流成分のピーク間電圧Ｖｐｐを、画像形成時の１．６ｋＶから３．０ｋＶに変更する制御を行う。本実施例における現像バイアス制御の模式図を図３に示す。
【００６９】
ここで、非画像形成時とは、転写材Ｐに転写して出力するための画像の形成動作を行っている画像形成時以外のタイミングである。非画像形成時としては、例えば画像形成動作前の準備動作時である前回転時、画像形成動作後の整理動作時である後回転時、又は複数の転写材Ｐに対する一連の画像形成動作中の転写材Ｐと転写材Ｐとの間に対応する紙間時などが挙げられる。
【００７０】
このように、非画像形成時に、現像バイアスの交流成分のピーク間電圧Ｖｐｐを大きくすることにより、研磨粒子の飛翔量を増加させ、短時間で効率良く帯電補助手段６に研磨粒子を供給することができる。
【００７１】
本実施例では、斯かる現像バイアスの切り替え制御は、画像形成装置本体に設けられた制御手段としてのコントローラ５０によって行われる。コントローラ５０は、画像形成装置１００の動作を統括的に制御する制御部のコントローラが兼ねるものであってよい。
【００７２】
ところで、正極性に帯電している研磨粒子を効果的に感光ドラム２上のベタ白電位部に飛翔させるための方法としては、Ｖｂａｃｋ電位を画像形成時の１５０Ｖよりも大きくすることが考えられる。
【００７３】
しかしながら、本発明者の検討によると、Ｖｂａｃｋ電位を大きくした方が研磨粒子の飛翔量は増加するものの、Ｖｂａｃｋ電位を２８０Ｖにしたときでも、その飛翔量はＶｂａｃｋ電位が１５０Ｖである時の１．１倍程度にしかならなかった（図４の実線）。
【００７４】
更に、Ｖｂａｃｋ電位を大きくしていくと、Ｖｂａｃｋ電位が２８０Ｖを超えた辺りから急激に感光ドラム２へのキャリア付着量が多くなってしまった（図４の破線）。
【００７５】
即ち、二成分現像剤を使用する場合は、キャリア付着が発生しない範囲でＶｂａｃｋ電位を大きくしても、研磨粒子の飛翔量はあまり大きくならないことが判明した。
【００７６】
尚、Ｖｂａｃｋ電位を９０Ｖ未満に設定すると、地かぶり（白地部にトナーが付着する現象）が悪化してしまう。
【００７７】
このことから、Ｖｂａｃｋ電位の設定値は、９０Ｖ以上、２８０Ｖ以下にすることが好ましい。本実施例では、上述のようにＶｂａｃｋ電位は１５０Ｖとした。
【００７８】
一方、Ｖｂａｃｋ電位を１５０Ｖに固定したまま、現像バイアスの交流成分のピーク間電圧Ｖｐｐを変化させたときの研磨粒子の飛翔量を検討したところ、図５に示すような結果が得られた。
【００７９】
即ち、図５に示されるように、画像形成時及び非画像形成時のそれぞれの現像バイアスの交流成分（画像形成時：Ｖｐｐ＝１．６Ｖ、非画像形成時：Ｖｐｐ＝３．０Ｖ）の作用により、研磨粒子が感光ドラム２に供給される。そして、特に、現像バイアスの交流成分のピーク間電圧Ｖｐｐを３．０ｋＶに上げることで、１．６ｋＶのときの約２倍の飛翔量を得ることができることが分かる。
【００８０】
ここで、本実施例では、研磨粒子の飛翔量（ｍｇ／分）は、次のようにして測定した。図７のようなクリーナー８を備えた装置において、上記画像形成時又は非画像形成時のバイアス条件に設定し、例えば５分間連続して装置を稼動し、その間にクリーナーで現像剤を回収する。その後、クリーナー内の現像剤を回収し、その現像剤の中から研摩粒子を分離して重量を測定し、５で割って１分間当たりの回収量を算出する。
【００８１】
又、キャリアの付着量（個／ｃｍ2）は、次のようにして測定した。上記画像形成時又は非画像形成時のバイアス条件に設定して装置を稼動し、途中で強制的に装置を停止させる。そして、感光ドラム２上における現像後で転写前の領域に現像されている現像剤を、例えば粘着テープで剥ぎ取り、その中のキャリア個数をカウントする。そして、単位面積当たりの個数を算出する。
【００８２】
このように、本実施例では、画像形成時に感光ドラム２を経由して帯電補助手段６に研磨粒子が供給されると共に、非画像形成時には、感光ドラム２への研磨粒子の飛翔量、より詳細には単位時間当たりの飛翔量を増大させる。そして、感光ドラム２を介して帯電補助手段６へ供給される研磨粒子の量、より詳細には単位時間当たりの供給量を増大させる。これにより、帯電補助手段６に研磨粒子が不足することを防止することができる。
【００８３】
本発明が適用される画像形成装置の構成によって、感光ドラム２に付着する放電生成物量は異なり、又研磨粒子の帯電補助手段への所望の供給量は異なる。従って、画像形成装置の構成に応じて変更することができるものであるが、本発明者の検討によれば、上記測定方法で測定した研磨粒子の飛翔量は、非画像形成時には１．５ｍｇ／分以上、６．０ｍｇ／分以下であることが好ましい。この範囲より研磨粒子の飛翔量が少ないと、所望の研磨粒子の供給量を得るために時間が掛かり過ぎたり、又十分な量の研磨粒子を供給できなくなったりすることがある。一方、この範囲より研磨粒子の飛翔量が多いと、現像剤中から過剰に研摩粒子が無くなり、現像能力そのものが大きく変化してしまうことがある。
【００８４】
尚、上述のように現像バイアスの交流成分のピーク間電圧を大きくすることによって、研磨粒子の飛翔量が増大するが、リークの観点から、このピーク間は、４．０ＫＶ以下とすることが好ましい。即ち、非画像形成時における研磨粒子の供給時には、現像バイアスの交流成分のピーク間電圧は、画像形成時の現像バイアスの交流成分のピーク間電圧以上、且つ、４．０ＫＶ以下とすることが好ましい。
【００８５】
上述のように、本実施例では、非画像形成時における現像バイアスのピーク間電圧Ｖｐｐを画像形成時よりも大きくする制御を行う。これにより、非画像形成時においてキャリア付着を生じることなく、研磨粒子の感光ドラム２への飛翔量を効果的に増加させることができる。そして、帯電補助手段６への研磨粒子の付着量を常に一定量以上に維持することが可能となる。従って、長期の耐久に渡って放電生成物による画像流れなどの画像不具合の発生を抑制することができる。
【００８６】
以上、本実施例によれば、研磨粒子を添加した二成分現像剤を用いたクリーナーレスシステムの画像形成装置において、キャリア付着や余計なトナー消費を生じることなく、感光体の表面を研磨するのに十分な量の研磨粒子を帯電補助手段に供給することができる。これにより、より確実に画像流れなどの放電生成物に起因する画像不具合を防止できる。特に、現像バイアスの交流成分のピーク間電圧を大きくすることで、キャリア付着を生じることなく、研磨粒子の飛翔量を増やすことが可能となる。
【００８７】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成は、実施例１と同じである。従って、実施例１のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００８８】
本実施例では、非画像形成時における研磨粒子の飛翔量を更に短時間で効果的に増加させるために、概略、次のような制御を行う。即ち、実施例１と同様に、現像バイアスのピーク間電圧Ｖｐｐを画像形成時よりも大きくすることに加え、同時に現像スリーブ４ｂの回転速度を画像形成時よりも速くする。
【００８９】
図６に示すように、研磨粒子の感光ドラムへの飛翔量は現像スリーブ４ｂの回転速度の増加に伴って多くなることが本発明者らの検討により明らかとなった。
【００９０】
本実施例では、画像形成時における現像スリーブ４ｂの回転速度は、感光ドラム２の回転速度に対して周速比１．５倍の速度としている。即ち、画像形成時には、現像スリーブ４ｂは、感光ドラム２の周速度２５０ｍｍ／ｓｅｃに対して、
２５０ｍｍ／ｓｅｃ×１．５＝３７５ｍｍ／ｓｅｃ
の周速度で回転させている。
【００９１】
これに対し、非画像形成時には、この周速比を、画像形成時の倍の３．０倍に上げる。即ち、非画像形成時には、現像スリーブ４ｂは、感光ドラム２の周速度２５０ｍｍ／ｓｅｃに対して、
２５０ｍｍ／ｓｅｃ×３．０＝７５０ｍｍ／ｓｅｃ
の周速度で回転させる。
【００９２】
これにより、本実施例における非画像形成時の研磨粒子の飛翔量は、実施例１における非画像形成時の研磨粒子の飛翔量のほぼ倍にすることが可能となる。これは、現像スリーブ４ｂの周速を倍にすると、現像スリーブ４ｂによって感光ドラム２との間の現像領域に供給される単位時間当たりの研磨粒子量がほぼ倍になるためであると考えられる。
【００９３】
尚、現像スリーブ４ｂの回転速度は、上げれば上げるほど研磨粒子の飛翔量は増えるが、感光ドラム２に対する周速比が３．０倍を超えるとトナー飛散が悪化する。そのため、本実施例では、上述のように、非画像形成時の現像スリーブ４ｂの周速は、感光ドラム２の周速の３．０倍に設定した。勿論、この現像スリーブ４ｂの周速は、本発明を適用する画像形成装置の形態に応じて適宜最適な値が選択されることが望ましい。但し、本発明者の検討によれば、上述のように、非画像形成時における研磨粒子の供給時の現像スリーブ４ｂの周速は、画像形成時の周速以上、且つ、感光ドラム２の周速の３倍以下とすることが好ましい。
【００９４】
上述のように、本実施例では、非画像形成時における現像バイアスのピーク間電圧Ｖｐｐを画像形成時よりも大きくすることに加え、現像スリーブ４ｂの回転速度を画像形成時よりも速くする制御を行う。これにより、更に短時間で研磨粒子の感光ドラム２への飛翔量を効果的に増加させることができる。そして、より短い制御時間で、帯電補助手段６への研磨粒子の付着量を常に一定量以上に維持することが可能となる。従って、より効果的に画像流れなどの放電生成物に起因する画像不具合の発生を抑制することができる。
【００９５】
尚、本実施例のように、現像バイアスの交流成分のピーク間電圧Ｖｐｐを大きくすることと、現像スリーブ４ｂの周速度を速くすることとの両方を合わせて行うことで、研磨粒子の感光ドラム２への飛翔量を増大させる効果は非常に大きくなる。しかし、図６に示す結果から分かるように、現像スリーブ４ｂに同じ振動電圧を印加している時に、現像スリーブ４ｂの周速度を速くすることのみによっても、研磨粒子の感光ドラム２への飛翔量を増大することができる。従って、所望により、研磨粒子の供給量が画像形成時よりも多くなるように、非画像形成時に画像形成時よりも現像スリーブ４ｂの周速度を大きくすることのみを行ってもよい。
【００９６】
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。
【００９７】
例えば、上述の各実施例では、画像形成装置はクリーナーレスシステムを採用しており、感光体をクリーニングする専用のクリーニング手段を有しておらず、研磨粒子は帯電補助手段に供給されるものとして説明した。本発明は、クリーナーレスシステムにおいて良好に作用するものであるが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。
【００９８】
例えば、図７は、感光体のクリーニング手段として、感光体の表面に接触して感光体上の残留トナーを除去、回収するクリーニングブレードなどのクリーニング部材８ａを備えたクリーナー８を有する画像形成装置の要部の概略断面構成を示す。尚、図７において、図１及び図２に示す画像形成装置１００のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には、同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００９９】
図７に示すような、感光体のクリーニング手段を備えた画像形成装置にも、本発明を等しく適用することができる。この場合、クリーニング部材８ａは、感光ドラム２の回転方向において転写部ｄより下流側、且つ、帯電部ａより上流側の接触部ｈにおいて、感光ドラム２に接触し、感光ドラム２上から転写残トナーを掻き取るようにすることができる。そして、この場合、研磨粒子は、上記各実施例と同様にして感光ドラム２上に供給された後に、クリーナー８のクリーニング部材８ａに供給される。これにより、研磨粒子を添加した二成分現像剤を用いた画像形成装置において、キャリア付着や余計なトナー消費を生じることなく、感光体の表面を研磨するのに十分な量の研磨粒子をクリーニング手段に供給することができる。これにより、より確実に画像流れなどの放電生成物に起因する画像不具合を防止できる。
【０１００】
又、上記各実施例では、補助帯電手段として、主に感光ドラム２上のトナーを分散させる作用をなす残留トナー均一化手段６ａと、主に感光ドラム２上のトナーを所望の極性、帯電量に帯電させる作用をなすトナー帯電量制御手段６ｂとを有していた。しかし、本発明は斯かる態様に限定されるものではなく、これらのうちいずれかのみが設けられていてもよい。又、所望により、例えば上記残留トナー均一化手段６ａなどの感光ドラム２上のトナーを分散させる手段には、バイアスが印加されていなくてもよい。
【０１０１】
このように、本発明は、像担持体の表面の移動方向において転写手段の下流且つ帯電手段の上流において像担持体に接触し、像担持体の表面のトナーを除去、帯電又は分散する接触部材が設けられた画像形成装置に適用することができる。
【０１０２】
又、典型的には、非画像形成時には常に、上述の実施例にて説明したようにして現像バイアスの交流成分のピーク間電圧を大きくし、又現像スリーブ回転速度を速くすることができる。但し、斯かる態様に限定されるものではなく、非画像形成時に、所定のタイミングで、研磨粒子を供給するべく上記ピーク間電圧を大きくし、又現像スリーブの回転速度を速くする、特別の研磨粒子供給動作を行うようにしてもよい。この場合、例えば、上記所定のタイミングとして、所定枚数の画像形成が行われる毎、感光ドラムや現像スリーブの所定の回転時間（回転量）毎など、所定間隔毎に研磨粒子供給動作を行うようにすることができる。又、画像形成装置のメインスイッチ投入後に画像形成可能状態となるまでの間の準備動作（前多回転動作）時のみに研磨粒子供給動作を行うなど、特定の非画像形成時のタイミングのみに研磨粒子供給動作を行うようにしてもよい。更には、使用者の指示により、任意のタイミングで非画像形成時に、研磨粒子供給動作を行うことができる。そのような使用者の指示は、画像形成装置本体に設けられた操作部や、画像形成装置本体と通信可能に接続されたコンピュータ等の外部機器の操作部から入力することができる。
【０１０３】
更に、上述の各実施例では、画像形成装置はフルカラー画像の形成が可能なカラー画像形成装置であるとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、上記各実施例の画像形成装置における画像形成部と同様の画像形成部を単独で有する単色画像形成装置にも本発明は等しく適用できるものであり、上記同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明を適用し得る画像形成装置の一例の概略断面構成図である。
【図２】図１の画像形成装置の画像形成部をより詳しく示す概略断面構成図である。
【図３】本発明に従った現像バイアス制御を説明するための模式図である。
【図４】Ｖｂａｃｋ電位を変化させたときの研磨粒子の飛翔量とキャリア付着量との関係の一例を示すグラフ図である。
【図５】現像バイアスのピーク間電圧Ｖｐｐを変化させたときの研磨粒子の飛翔量の一例を示すグラフ図である。
【図６】現像スリーブの感光ドラムに対する周速比を変化させたときの研磨粒子の飛翔量の一例を示すグラフ図である。
【図７】本発明を適用し得る画像形成装置の他の例の要部概略断面構成図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１        画像形成部
２        感光ドラム（像担持体）
３        帯電ローラ（帯電手段）
４        現像器（現像手段）
５        一次転写ローラ（一次転写手段）
６        帯電補助手段
８        クリーニング手段
１５      二次転写ローラ（二次転写手段）
１６      中間転写ベルト（中間転写体）
【図１】
2008122720.tif 000003
【図２】
2008122720.tif 000004
【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】
2008122720.tif 000009