(57)【要約】【課題】転写残トナー中の逆帯電トナーや低帯電トナーによる画質劣化の発生を長期間に渡って抑えることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電ニップよりも感光体表面移動方向上流側で感光体３Ｋに当接する帯電前当接シート１０Ｋとして、次のようなものを用いた。即ち、感光体３Ｋの表面に当接する第１箇所Ｐａ１と、これよりも感光体表面移動方向下流側で第１箇所Ｐａ１よりも窪んでいることで、第１箇所Ｐａ１よりも弱い力で感光体３Ｋの表面に当接するか、あるいは感光体３Ｋに非接触で対向する第２箇所Ｐａ２と、これよりも感光体表面移動方向下流側で第２箇所Ｐａ２よりも感光体３Ｋに向けて突出して感光体３Ｋに当接する第３箇所Ｐａ３とを設けている。そして、第３箇所Ｐａ３を第１箇所Ｐａ１よりも感光体３Ｋに向けて突出させた。【選択図】図５
2008070812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、
該潜像形成手段によって潜像が形成される前の該潜像担持体に当接させた自らの表面を無端移動せしめながら、該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電部材、及び該帯電部材によって一様帯電せしめられる前の該潜像担持体に当接する帯電前当接部材を有する帯電装置と、
該帯電部材に帯電バイアスを供給する帯電バイアス供給手段と、
該帯電前当接部材に帯電前バイアスを供給する帯電前バイアス供給手段とを備える画像形成装置に用いられる該帯電前当接部材において、
上記潜像担持体の表面に当接する第１箇所と、該第１箇所よりも該潜像担持体の表面移動方向下流側で該第１箇所よりも窪んでいることで、該第１箇所よりも弱い力で該潜像担持体の表面に当接するか、あるいは該表面に非接触で対向する第２箇所とを設けたことを特徴とする帯電前当接部材。
【請求項２】
請求項１の帯電前当接部材において、
上記第２箇所よりも上記表面移動方向下流側で該第２箇所よりも上記潜像担持体に向けて突出して該潜像担持体に当接する第３箇所を設けたことを特徴とする帯電前当接部材。
【請求項３】
請求項２の帯電前当接部材において、
上記第３箇所を上記第１箇所よりも上記潜像担持体に向けて突出させたことを特徴とする帯電前当接部材。
【請求項４】
移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、
該潜像形成手段によって潜像が形成される前の該潜像担持体に当接させた自らの表面を無端移動せしめながら、該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電部材、及び該帯電部材によって一様帯電せしめられる前の該潜像担持体に当接する帯電前当接部材を有する帯電装置と、
該帯電部材に帯電バイアスを供給する帯電バイアス供給手段と、
該帯電前当接部材に帯電前バイアスを供給する帯電前バイアス供給手段とを備える画像形成装置に用いられる該帯電前当接部材において、
上記潜像担持体の表面に当接する第１の当接箇所と、該第１の当接箇所よりも該潜像担持体の表面移動方向下流側で該第１の当接箇所よりも該潜像担持体に向けて突出して該潜像担持体に当接する第２の当接箇所とを設けたことを特徴とする帯電前当接部材。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れかの帯電前当接部材において、
上記第１箇所の頂点と、上記第２箇所の底点との高低差を０．１［ｍｍ］以上、２［ｍｍ］以下にしたことを特徴とする帯電前当接部材。
【請求項６】
請求項３又は４の帯電前当接部材において、
上記第１箇所又は第１の当接箇所における頂点と、上記第３箇所又は第２の当接箇所における頂点との高低差を０．５［ｍｍ］以上、３［ｍｍ］以下にしたことを特徴とする帯電前当接部材。
【請求項７】
移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、
該潜像形成手段によって潜像が形成される前の該潜像担持体に当接させた自らの表面を無端移動せしめながら、該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電部材、及び該帯電部材によって一様帯電せしめられる前の該潜像担持体に当接する帯電前当接部材を有する帯電装置と、
該帯電部材に帯電バイアスを供給する帯電バイアス供給手段と、
該帯電前当接部材に帯電前バイアスを供給する帯電前バイアス供給手段とを備える画像形成装置に用いられる該帯電装置において、
上記帯電前当接部材として、請求項１乃至６の何れかのものを用いたことを特徴とする帯電装置。
【請求項８】
請求項７の帯電装置において、
弾性変形可能な弾性部材を介して、上記帯電前当接部材を上記潜像担持体に向けて押圧したことを特徴とする帯電装置。
【請求項９】
請求項８の帯電装置において、
上記帯電前当接部材として、請求項２のものを用い、且つ、上記弾性部材における上記第１箇所との当接箇所、及び上記第３箇所との当接箇所、の圧縮量をそれぞれ０．１［ｍｍ］以上、２［ｍｍ］以下の範囲にする押圧力で、該帯電前当接部材を上記潜像担持体に向けて押圧したことを特徴とする帯電装置。
【請求項１０】
請求項８の帯電装置において、
上記帯電前当接部材として、請求項３又は４のものを用い、且つ、上記弾性部材における上記第３箇所との対向箇所、又は上記第２の当接箇所との対向箇所、の圧縮量を０．１［ｍｍ］以上、２［ｍｍ］以下の範囲にする押圧力で、該帯電前当接部材を上記潜像担持体に向けて押圧したことを特徴とする帯電装置。
【請求項１１】
請求項７乃至１０の何れかの帯電装置において、
上記帯電部材として、回転可能に支持される回転軸部材と、該回転軸部材の周面に立設せしめられた複数の起毛からなるロール状のブラシ部とを有する帯電ブラシローラ、を用いたことを特徴とする帯電装置。
【請求項１２】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像形成手段によって潜像が形成される前の該潜像担持体を一様帯電せしめる帯電手段とを備える画像形成装置に用いられ、少なくとも該潜像担持体と該帯電手段とを共通の保持体に保持しながら画像形成装置本体に対して１つのユニットとして一体的に着脱されるプロセスユニットにおいて、
上記帯電手段として、請求項７乃至１１の何れかの帯電装置を用いたことを特徴とするプロセスユニット。
【請求項１３】
潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、
該潜像形成手段によって潜像が形成される前の該潜像担持体に当接させた自らの表面を無端移動せしめながら、該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電部材、及び該帯電部材によって一様帯電せしめられる前の該潜像担持体に当接する帯電前当接部材を有する帯電手段と、
該帯電部材に帯電バイアスを供給する帯電バイアス供給手段と、
該帯電前当接部材に帯電前バイアスを供給する帯電前バイアス供給手段とを備える画像形成装置において、
上記帯電手段として、請求項７乃至１１の何れかの帯電装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３の画像形成装置において、
上記帯電前当接部材として、請求項１乃至３の何れかのものを用い、且つ、上記第２箇所を上記潜像担持体に対して非接触にしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４の画像形成装置において、
上記帯電前当接部材として、請求項２乃至４の何れかのものを用い、且つ、上記帯電前バイアス供給手段として、該帯電前当接部材と上記潜像担持体との間に放電を発生させない値の直流電圧である非放電直流電圧を該帯電前当接部材に所定のタイミングで供給するもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１３乃至１５の何れかの画像形成装置であって、
上記トナーが、母材樹脂、着色剤及び潤滑剤を含有するものであり、且つ全反射吸収赤外分光法による該潤滑剤のピーク強度を該母材樹脂のピーク強度で除算した値が０．０１以上、０．４０未満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】
一般に、電子写真方式の画像形成装置においては、次のようなプロセスで画像を形成する。即ち、まず、帯電装置によって一様帯電せしめた感光体等の潜像担持体に対して露光走査などを施して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置によって現像する。次いで、現像によって得られたトナー像を、潜像担持体上から転写紙等の記録体に直接転写するか、あるいは中間転写体を介して記録部材に転写する。かかる画像形成装置の帯電装置としては、潜像担持体との当接によって帯電ニップを形成している帯電ローラや帯電ブラシローラなどの帯電部材に帯電バイアスを供給することで、帯電部材と潜像担持体との間に放電を生起せしめるものが知られている。
【０００２】
このような帯電装置を用いる画像形成装置においては、転写工程を経た後の潜像担持体表面に付着している転写残トナーを、潜像担持体の表面移動に伴って帯電ニップに進入させることがある。特に、転写残トナーを潜像担持体の表面から除去するためのクリーニングブレードなどを有しておらず、現像領域において現像装置内に回収するいわゆるクリーナーレス方式の画像形成装置では、多量の転写残トナーを帯電ニップに進入させることになる。転写残トナー中には、正規極性とは逆極性に帯電してしまった逆帯電トナーや、正規極性に僅かに帯電している低帯電量トナーが比較的多く含まれている。そして、帯電ニップ内に進入した転写残トナー中の逆帯電トナーは、トナーの正規極性とは逆極性の電圧成分を含む帯電バイアスが印加される帯電部材に静電吸着する。このようにして逆帯電トナーが帯電部材上に蓄積していくと、やがて潜像担持体の局所的な帯電不良による画質劣化が発生してしまう。また、帯電ニップに進入した転写残トナー中の低帯電量トナーは、帯電ニップを通過した後、現像装置と潜像担持体とが対向している現像領域まで再搬送される。このとき、再搬送された低帯電量トナーが潜像担持体における非画像部上に位置していると、現像装置内に良好に回収されずに、そのまま非画像部上に残って地汚れを引き起こしてしまう。
【０００３】
一方、特許文献１には、次のような画像形成装置が記載されている。即ち、潜像担持体の周面のうち、転写工程を通過した後で且つ帯電ニップに進入する前の箇所に対して、帯電前当接部材を当接させながら、この帯電前当接部材にトナーの正規極性と同極性の直流電圧を印加する画像形成装置である。かかる構成では、転写残トナー中の逆帯電トナーを帯電ニップに進入させるのに先立って、帯電前当接部材と潜像担持体との間で正規極性に帯電せしめることで、帯電部材に逆帯電トナーを蓄積させることに起因する画質劣化の発生を抑えることができる。また、転写残トナー中の低帯電量トナーを帯電前当接部材と潜像担持体との間で正規極性に十分に帯電せしめる。これにより、低帯電量トナーを現像領域に再搬送してしまうことによる地汚れの発生を抑えることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６２７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、この画像形成装置では、帯電前当接部材と潜像担持体との当接部よりも潜像担持体表面移動方向上流側で、帯電前当接部材によって堰き止めた転写残トナーを滞留させる。そして、滞留させたトナーを帯電前当接部材における潜像担持体との当接面の入口付近に徐々に固着させていく。この固着トナーが長期に渡る運転に伴って当接面のほぼ全領域まで成長してしまうと、当接面の全領域で放電不良を引き起こして、逆帯電トナーを正規極性に帯電せしめることができなくなる。そして、逆帯電トナーがそのままの状態で前述の帯電前当接部材と潜像担持体との当接部をすり抜けて帯電部材に蓄積したり、低帯電量トナーがそのままの状態で当接部をすり抜けて現像領域で非画像部に付着したりして、画質劣化を引き起こしてしまう。このように、特許文献１に記載の画像形成装置では、帯電前当接部材における潜像担持体との当接面に対する固着トナーを当接面のほぼ全領域まで成長させてしまうことで、画質劣化を長期間に渡って安定して抑えることができなかった。
【０００６】
なお、帯電前当接部材に対するトナー固着を回避する目的で、帯電前当接部材を潜像担持体に対して非接触に配設してしまうと、トナーの帯電不良が顕著に発生してしまう。その理由は次の通りである。即ち、ベタ画像などといった高面積率の画像を転写体に転写した後の潜像担持体には、転写残トナーが多量に付着しており、そのトナー層の厚みが比較的大きなものとなる。帯電前当接部材を潜像担持体に当接させている構成では、このような肉厚の転写残トナー層が発生しても、当接部の入口で転写残トナー層の層厚を規制することで、当接部に対して均一で薄厚の転写残トナー層を進入させる。そして、その転写残トナー層内における個々のトナー粒子に対して万遍なく電荷を付与することができる。これに対し、帯電前当接部材を潜像担持体に対して非接触にした構成では、上述のような肉厚の転写残トナー層を層厚規制することなく、そのままの状態で帯電前当接部材と潜像担持体との対向部に進入させる。すると、個々のトナー粒子に対して電荷を十分に行き渡らせることができずに、帯電不良を引き起こしてしまうのである。
【０００７】
また、帯電前当接部材と潜像担持体との間で潜像担持体上の転写残トナーに正規極性の電荷を付与する方法としては、放電方式と電荷注入方式とがあるが、帯電前当接部材に対するトナー固着を助長する要因はそれぞれの方式で異なっている。具体的には、放電方式では、帯電前当接部材と潜像担持体との間に放電を発生させ得る高電圧を供給することで、当接部内に点在する微小ギャップや当接部の前後で放電を発生させる。そして、この放電によって潜像担持体上の転写残トナーに電荷を付与するのであるが、放電に伴う発熱によって帯電前当接部材に対するトナー固着を助長してしまう。これに対し、電荷注入方式では、放電方式よりも値の小さな電圧を帯電前当接部材に供給する。そして、帯電前当接部材と潜像担持体との間で放電を発生させることなく、帯電前当接部材からの電荷注入によって転写残トナーに電荷を付与する。肉厚の転写残トナー層を適切な厚みに規制するだけであれば、帯電前当接部材をそれほど強く潜像担持体に当接させなくてもよい。しかし、電荷注入方式では、確実な電荷注入が得られるように帯電前当接部材を層厚規制に必要な最低限の圧力よりも強く潜像担持体に当接させる必要があり、そのことによって帯電前当接部材に対するトナー固着を助長してしまう。
【０００８】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のような帯電前当接部材、並びにこれを用いる帯電装置、プロセスユニット及び画像形成装置を提供することである。即ち、転写残トナー中の逆帯電トナーや低帯電トナーによる画質劣化の発生を長期間に渡って抑えることができる帯電前当接部材等である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像形成手段によって潜像が形成される前の該潜像担持体に当接させた自らの表面を無端移動せしめながら、該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電部材、及び該帯電部材によって一様帯電せしめられる前の該潜像担持体に当接する帯電前当接部材を有する帯電装置と、該帯電部材に帯電バイアスを供給する帯電バイアス供給手段と、該帯電前当接部材に帯電前バイアスを供給する帯電前バイアス供給手段とを備える画像形成装置に用いられる該帯電前当接部材において、上記潜像担持体の表面に当接する第１箇所と、該第１箇所よりも該潜像担持体の表面移動方向下流側で該第１箇所よりも窪んでいることで、該第１箇所よりも弱い力で該潜像担持体の表面に当接するか、あるいは該表面に非接触で対向する第２箇所とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の帯電前当接部材において、上記第２箇所よりも上記表面移動方向下流側で該第２箇所よりも上記潜像担持体に向けて突出して該潜像担持体に当接する第３箇所を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の帯電前当接部材において、上記第３箇所を上記第１箇所よりも上記潜像担持体に向けて突出させたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像形成手段によって潜像が形成される前の該潜像担持体に当接させた自らの表面を無端移動せしめながら、該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電部材、及び該帯電部材によって一様帯電せしめられる前の該潜像担持体に当接する帯電前当接部材を有する帯電装置と、該帯電部材に帯電バイアスを供給する帯電バイアス供給手段と、該帯電前当接部材に帯電前バイアスを供給する帯電前バイアス供給手段とを備える画像形成装置に用いられる該帯電前当接部材において、上記潜像担持体の表面に当接する第１の当接箇所と、該第１の当接箇所よりも該潜像担持体の表面移動方向下流側で該第１の当接箇所よりも該潜像担持体に向けて突出して該潜像担持体に当接する第２の当接箇所とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至３の何れかの帯電前当接部材において、上記第１箇所の頂点と、上記第２箇所の底点との高低差を０．１［ｍｍ］以上、２［ｍｍ］以下にしたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３又は４の帯電前当接部材において、上記第１箇所又は第１の当接箇所における頂点と、上記第３箇所又は第２の当接箇所における頂点との高低差を０．５［ｍｍ］以上、３［ｍｍ］以下にしたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像形成手段によって潜像が形成される前の該潜像担持体に当接させた自らの表面を無端移動せしめながら、該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電部材、及び該帯電部材によって一様帯電せしめられる前の該潜像担持体に当接する帯電前当接部材を有する帯電装置と、該帯電部材に帯電バイアスを供給する帯電バイアス供給手段と、該帯電前当接部材に帯電前バイアスを供給する帯電前バイアス供給手段とを備える画像形成装置に用いられる該帯電装置において、上記帯電前当接部材として、請求項１乃至６の何れかのものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の帯電装置において、弾性変形可能な弾性部材を介して、上記帯電前当接部材を上記潜像担持体に向けて押圧したことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の帯電装置において、上記帯電前当接部材として、請求項２のものを用い、且つ、上記弾性部材における上記第１箇所との当接箇所、及び上記第３箇所との当接箇所、の圧縮量をそれぞれ０．１［ｍｍ］以上、２［ｍｍ］以下の範囲にする押圧力で、該帯電前当接部材を上記潜像担持体に向けて押圧したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項８の帯電装置において、上記帯電前当接部材として、請求項３又は４のものを用い、且つ、上記弾性部材における上記第３箇所との対向箇所、又は上記第２の当接箇所との対向箇所、の圧縮量を０．１［ｍｍ］以上、２［ｍｍ］以下の範囲にする押圧力で、該帯電前当接部材を上記潜像担持体に向けて押圧したことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項７乃至１０の何れかの帯電装置において、上記帯電部材として、回転可能に支持される回転軸部材と、該回転軸部材の周面に立設せしめられた複数の起毛からなるロール状のブラシ部とを有する帯電ブラシローラ、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像形成手段によって潜像が形成される前の該潜像担持体を一様帯電せしめる帯電手段とを備える画像形成装置に用いられ、少なくとも該潜像担持体と該帯電手段とを共通の保持体に保持しながら画像形成装置本体に対して１つのユニットとして一体的に着脱されるプロセスユニットにおいて、上記帯電手段として、請求項７乃至１１の何れかの帯電装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像形成手段によって潜像が形成される前の該潜像担持体に当接させた自らの表面を無端移動せしめながら、該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電部材、及び該帯電部材によって一様帯電せしめられる前の該潜像担持体に当接する帯電前当接部材を有する帯電手段と、該帯電部材に帯電バイアスを供給する帯電バイアス供給手段と、該帯電前当接部材に帯電前バイアスを供給する帯電前バイアス供給手段とを備える画像形成装置において、上記帯電手段として、請求項７乃至１１の何れかの帯電装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１３の画像形成装置において、上記帯電前当接部材として、請求項１乃至３の何れかのものを用い、且つ、上記第２箇所を上記潜像担持体に対して非接触にしたことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１３又は１４の画像形成装置において、上記帯電前当接部材として、請求項２乃至４の何れかのものを用い、且つ、上記帯電前バイアス供給手段として、該帯電前当接部材と上記潜像担持体との間に放電を発生させない値の直流電圧である非放電直流電圧を該帯電前当接部材に所定のタイミングで供給するもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１３乃至１５の何れかの画像形成装置であって、上記トナーが、母材樹脂、着色剤及び潤滑剤を含有するものであり、且つ全反射吸収赤外分光法による該潤滑剤のピーク強度を該母材樹脂のピーク強度で除算した値が０．０１以上、０．４０未満であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
これらの発明において、請求項１の発明特定事項の全てを備えるものでは、次に説明する理由により、放電方式によって転写残トナーに電荷を付与する場合における逆帯電トナーや低帯電トナーに起因する画質劣化の発生を長期間に渡って抑えることができる。即ち、放電方式においては、帯電前当接部材と潜像担持体との当接部における入口（潜像担持体表面移動方向の最上流箇所）よりも少しだけ潜像担持体表面移動方向の上流側にずれた位置で、放電が最も多く発生する。この位置では、当接部の入口で規制された転写残トナーが多量に滞留しており、その転写残トナーが放電に伴う発熱によってまず帯電前当接部材の側面に固着する。この固着トナーが成長していくと、やがて潜像担持体の表面移動力によって当接部の入口から当接部内に引き込まれる。すると、当接部内において、帯電前当接部材と潜像担持体との間に固着トナーが介在するようになり、固着トナー箇所よりも潜像担持体表面移動方向下流側の位置で、帯電前当接部材と潜像担持体との間に比較的大きなギャップが形成される。そして、このギャップで比較的多量の放電が発生するようになり、固着トナーの下をすり抜けてきた転写残トナーがその放電に伴う発熱によって帯電前当接部材における固着トナーよりも潜像担持体表面移動方向下流側の箇所に固着する。従来の放電方式では、このようにして当接部内で固着トナーが潜像担持体表面移動方向下流側に向けて徐々に成長していき、やがて帯電前当接部材における当接部の全領域を覆ってしまう。そして、放電が当接部の全領域で良好に行われなくなることで、転写残トナー中の逆帯電トナーや低帯電量トナーの帯電不良を引き起こしていた。請求項１の発明特定事項の全てを備える発明においても、帯電前当接部材の第１箇所では同様にして固着トナーが成長していく。但し、帯電前当接部材の第２箇所は、第１箇所よりも弱い力で潜像担持体に当接しているか、あるいは潜像担持体に非接触で対向しており、転写残トナーの第２箇所に対する密着が不十分となる。このため、第１箇所に比べて、第２箇所に対するトナー固着が抑えられるか（接触の場合）、あるいは回避される（非接触の場合）かする。これにより、第２箇所と潜像担持体との間では長期間に渡って放電を良好に発生させて、転写残トナー中の逆帯電トナーや低帯電量トナーを十分に帯電せしめる。以上の結果、逆帯電トナーや低帯電トナーに起因する画質劣化の発生を長期間に渡って抑えることができる。
【００１１】
また、請求項２の発明特定事項の全てを備える発明においては、次に説明する理由により、放電方式に代えて、電荷注入方式によって転写残トナーに電荷を付与するようにしても、逆帯電トナーや低帯電トナーに起因する画質劣化の発生を長期間に渡って抑えることができる。即ち、従来の電荷注入方式においては、帯電前当接部材が潜像担持体に対して比較的強い力で当接していることから、帯電前当接部材における潜像担持体との当接部の入口箇所が当接部内に引き込まれて少しだけめり込む。転写残トナーは、まず、このめくり込んでいる箇所に固着する。そして、このようにして固着したトナーが帯電前当接部材と潜像担持体との間に介在して両者の当接圧力を更に高めることで、固着トナーと潜像担持体との間をすり抜ける転写残トナーが固着トナーの下側に固着していく。これにより、当接部の入口付近で発生した固着トナーの厚みが徐々に成長していく。そして、ある程度の厚みまで成長した時点で、固着トナーの上部箇所が潜像担持体表面移動方向下流側に向けて崩れて、帯電前当接部材の箇所に固着する。このようにして固着トナーが厚み成長と崩れとを繰り返していくことで、潜像担持体表面移動方向下流側に向けて徐々に成長していき、やがて当接部の全領域を覆ってしまう。これに対し、請求項２の発明特定事項の全てを備える発明では、第１箇所よりも弱い力で潜像担持体に当接しているか、あるいは潜像担持体に非接触で対向している第２箇所が第１箇所よりも潜像担持体表面移動方向下流側で第１箇所に隣接していることで、圧力による固着トナーの下流側への成長を第１箇所と第２箇所との間でほぼくい止めることができる。そして、第３箇所を長期間に渡って転写残トナーに良好に密着せしめて電荷を注入することで、画質劣化の発生を長期間に渡って抑えることができる。
【００１２】
また、請求項３の発明特定事項の全てを備える発明においては、次に説明する理由により、逆帯電トナーや低帯電トナーに起因する画質劣化の発生を請求項１や２の発明よりも長期間に渡って抑えることができる。即ち、放電方式の場合には、かなりの長期間の運転に伴い、第２箇所で若干量のトナーの固着による放電不良を引き起こしたとしても、第１箇所よりも強い力で潜像担持体に当接する第３箇所に対して転写残トナーを十分に密着せしめて、電荷を注入することが可能である。これにより、画質劣化の発生を請求項１の発明よりも更に長期間に渡って抑えることができる。また、電荷注入方式の場合には、帯電前当接部材において第１箇所よりも突出している第３箇所を転写残トナーに十分に密着させることで、第３箇所よりも潜像担持体表面移動方向上流側にある第１箇所については、電荷注入が得られるほどの強い力で潜像担持体に当接させる必要がなくなる。その力は、転写残トナーの層厚を規制し得る程度であればよい。このため、請求項２の発明に比べて第１箇所を弱い力で潜像担持体に当接させて、第１箇所における固着トナーの厚み成長を抑えることが可能になる。これにより、画質劣化の発生を請求項２の発明よりも更に長期間に渡って抑えることができる。
【００１３】
また、請求項４の発明特定事項の全てを備える発明においては、次に説明する理由により、電荷注入方式によって転写残トナーに電荷を付与する場合における逆帯電トナーや低帯電トナーに起因する画質劣化の発生を長期間に渡って抑えることができる。即ち、帯電前当接部材における第２の当接箇所よりも潜像担持体表面移動方向上流側にある第１の当接箇所については、請求項３の発明と同様の理由により、転写残トナーの層厚を規制し得る程度の弱い力で潜像担持体に当接させれば足りる。このため、帯電前当接部材と潜像担持体との当接部の入口付近（第１の当接箇所）において、帯電前当接部材を従来よりも弱い力で潜像担持体に当接させることで、固着トナーの厚み成長を抑えることができる。第１の当接箇所よりも潜像担持体に向けて突出している第２の当接箇所においては、従来と同様に、電荷注入が得られる程度に当接圧力を強くする必要があるが、第２の当接箇所と潜像担持体との間に対しては予めの層厚規制によってごく少量の転写残トナーしか進入させない。このため、第２の当接箇所における転写残トナーに対する押圧力は、従来の帯電前当接部材の入口付近における転写残トナーに対する押圧力よりも弱くなる。これにより、第２の当接箇所に対するトナー固着やその厚みの成長が抑えられる。以上の結果、逆帯電トナーや低帯電トナーに起因する画質劣化の発生を長期間に渡って抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラーレーザープリンタ（以下、単にプリンタという）の第１実施形態について説明する。
まず、第１実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、第１実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー，マゼンダ，シアン，ブラック（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）の各色のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。また、光書込ユニット５０、レジストローラ対５４、転写ユニット６０等も備えている。各符号の末尾に付された添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれイエロー，マゼンダ，シアン，ブラック用の部材であることを示す。
【００１５】
潜像形成手段たる光書込ユニット５０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応する図示しないレーザーダイオードからなる４つの光源、正六面体のポリゴンミラー、これを回転駆動するためのポリゴンモータ、ｆθレンズ、レンズ、反射ミラー等を有している。レーザーダイオードから射出されたレーザー光Ｌは、ポリゴンミラーの何れか１つの面で反射してポリゴンミラーの回転に伴って偏向せしめられながら、後述する４つの感光体のうちの何れかに到達する。４つのレーザーダイオードからそれぞれ射出されるレーザー光Ｌにより、４つの感光体の表面がそれぞれ光走査される。
【００１６】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、これらにそれぞれ個別に対応する現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなどを有している。感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、図示しない駆動手段によって所定の線速で図中時計回り方向に回転駆動せしめられる。そして、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて変調されたレーザー光Ｌを発する光書込ユニット５０により、暗中にて光走査されて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像を担持する。
【００１７】
図２は、４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙを転写ユニット（図１の６０）の中間転写ベルト６１とともに示す拡大構成図である。同図において、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙは、感光体３Ｙ、帯電ブラシローラ４Ｙ、図示しない除電ランプ、現像手段たる現像装置４０Ｙ等を、１つのユニットとして共通のユニットケーシング（保持体）に保持させて、プリンタ本体に対して着脱可能にしたものである。
【００１８】
被帯電体であり且つ潜像担持体であるＹ用の感光体３Ｙは、アルミニウム素管からなる導電性基体の表面に、負帯電性の有機光光導電物質（ＯＰＣ）からなる感光層が被覆された直径２４［ｍｍ］程度のドラムであり、図示しない駆動手段によって所定の線速で図中時計回り方向に回転駆動せしめられる。これにより、感光体３Ｙの表面は、後述する１次転写ニップ（中間転写ベルト６１との当接位置）、クリーニング位置（クリーニングブレード２１Ｙとの当接位置）、帯電前ニップ（帯電前当接シート１０Ｙとの当接位置）、帯電ニップ（帯電ブラシローラ４Ｙとの当接位置）、光書込位置、現像領域を順次通過する。
【００１９】
帯電部材としての帯電ブラシローラ４Ｙは、図示しない軸受けによって回転可能に受けられる金属製の回転軸部材５Ｙと、これの表面に立設せしめられた複数の導電性の植毛繊維６Ｙとを有している。そして、回転軸部材５Ｙを中心にして図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されながら、それぞれの植毛繊維６Ｙの先端側を感光体３Ｙに摺擦させる。金属製の回転軸部材５Ｙには、図示しない電源や配線等からなる帯電バイアス供給装置が接続されており、これによって重畳電圧（交流電圧に直流電圧を重畳）からなる帯電バイアスが印加される。帯電ブラシローラ４Ｙの複数の植毛繊維６Ｙからなるブラシと、感光体３Ｙとが当接する帯電ニップやその近傍では、各植毛繊維６Ｙと感光体３Ｙとの間に放電が発生して、感光体３Ｙの表面を例えば負極性に一様帯電せしめる。
【００２０】
後述するクリーニング位置（クリーニングブレード２１Ｙとの当接位置）を通過した後の感光体３Ｙ表面は、帯電ニップで一様帯電せしめられるのに先立って、帯電前当接シート１０Ｙとの当接位置である帯電前ニップに進入する。導電性シートからなる帯電前当接シート１０Ｙは、発泡ポリウレタンなどの弾性材料からなる弾性部材１１Ｙの表面に貼り付けられており、この弾性部材１１Ｙを介して感光体３Ｙに向けて押圧されている。かかる構成の帯電前当接シート１０Ｙには、図示しない電源や配線等からなる帯電前バイアス供給手段により、トナーの帯電極性と同極性（感光体の帯電極性や帯電バイアスの直流成分の極性に対しても同極性となる）の直流電圧からなる帯電前バイアスが供給される。帯電前ニップに進入した転写残トナー中の逆帯電トナーは、帯電前当接シート１０Ｙと感光体３Ｙとの間の放電、あるいは帯電前当接シート１０Ｙからの電荷注入により、正規極性であるマイナス極性に十分に帯電せしめられる。また、帯電前ニップに進入した転写残トナー中の低帯電量トナーも、放電あるいは電荷注入によってマイナス極性に十分に帯電せしめられる。これにより、転写残トナー中の逆帯電トナーや低帯電量トナーによる画質劣化が抑えられる。
【００２１】
本プリンタでは、帯電ブラシローラ４Ｙ、これを回転可能に支持する図示しない軸受け、帯電前当接シート１０Ｙ、弾性部材１１Ｙ等により、感光体３Ｙの周面を一様帯電せしめる帯電装置が構成されている。
【００２２】
帯電ニップで一様帯電せしめられたＹ用の感光体３Ｙの表面には、上述した光書込ユニット（５０）による光走査でＹ用の静電潜像が形成され、この静電潜像はＹ用の現像装置４０ＹによってＹトナー像に現像される。
【００２３】
Ｙ用の現像装置４０Ｙは、ケーシング４１Ｙに設けられた開口から周面の一部を露出させる現像ローラ４２Ｙを有している。この現像ローラ４２Ｙは、その長手方向の両端からそれぞれ突出している軸が図示しない軸受けによってそれぞれ回転自在に支持されている。ケーシング４１Ｙには、Ｙトナーが内包されており、回転駆動されるアジテータ４３Ｙによって図中右側から左側へと搬送される。アジテータ４３Ｙの図中左側方には、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されるトナー供給ローラ４４Ｙが配設されている。このトナー供給ローラ４４Ｙのローラ部はスポンジ等の弾性発泡体からなり、アジテータ４３Ｙから送られてくるＹトナーを良好に捕捉する。このようにして捕捉されたＹトナーは、トナー供給ローラ４４Ｙと現像ローラ４２Ｙとの当接部で現像ローラ４２Ｙに供給される。そして、現像剤担持体たる現像ローラ４２Ｙ内の表面に担持されたＹトナーは、現像ローラ４２Ｙの図中反時計回り方向の回転駆動に伴って規制ブレード４５Ｙとの接触位置を通過する際にその層厚が規制されたり、摩擦帯電が促されたりした後、感光体３Ｙと対向する現像領域に搬送される。
【００２４】
この現像領域では、図示しない電源から出力される負極性の現像バイアスが印加される現像ローラ４２Ｙと、感光体３Ｙの静電潜像との間に、負極性のＹトナーを現像ローラ４２Ｙ側から潜像側に静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像ローラ４２Ｙと感光体３Ｙの一様帯電箇所（地肌部）との間に、負極性のＹトナーを地肌部側から現像ローラ４２Ｙ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。現像ローラ４２Ｙ上のＹトナーは、現像ポテンシャルの作用によって現像ローラ４２Ｙ上から離脱して感光体３Ｙの静電潜像上に転移する。この転移により、感光体３Ｙ上の静電潜像がＹトナー像に現像される。
【００２５】
なお、本プリンタでは、現像剤としてＹトナーを主成分とする一成分現像剤を用いる一成分現像方式を現像装置４０Ｙに採用しているが、Ｙトナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を用いる二成分現像方式を採用してもよい。
【００２６】
現像領域で現像されたＹトナー像は、感光体３Ｙの回転に伴って感光体３Ｙと中間転写ベルト６１とが当接するＹ用の１次転写ニップまで搬送され、ここで中間転写ベルト６１上に中間転写される。この１次転写ニップを通過した後の感光体３Ｙ表面には、中間転写ベルト６１上に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、クリーニングブレード２１Ｙを感光体３Ｙに当接させているドラムクリーニング装置２０Ｙによって感光体３Ｙ表面から除去される。そして、ドラムクリーニング装置２０Ｙで回転駆動される回収スクリュウ２２Ｙの回転に伴って図紙面に直交する方向に搬送されながら、ドラムクリーニング装置２０Ｙ外に排出される。排出された転写残トナーは、図示しない廃トナーボトル内に収容される。
【００２７】
Ｙ用のプロセスユニット１Ｙについて説明してきたが、他色用のプロセスユニット１Ｍ，Ｃ，ＫはＹ用のプロセスユニット１Ｙと同様の構成になっているので説明を省略する。
【００２８】
先に示した図１において、各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、転写ユニット６０が配設されている。この転写ユニット６０は、無端状の中間転写ベルト６１を、複数の張架ローラによって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動せしめる。複数の張架ローラとは、具体的には、従動ローラ６２、駆動ローラ６３、４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ等のことである。
【００２９】
従動ローラ６２、１次転写バイアスローラ６６Ｙ〜Ｋ、駆動ローラ６３は、何れも中間転写ベルト６１の裏面（ループ内周面）に接触している。そして、４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、金属製の芯金にスポンジ等の弾性体が被覆されたローラであり、それぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧されて、中間転写ベルト６１を挟み込んでいる。これにより、４つの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと中間転写ベルト６１のおもて面とがベルト移動方向において所定の長さで接触するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の４つの１次転写ニップが形成されている。
【００３０】
４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの芯金には、それぞれ図示しない転写バイアス電源によって定電流制御される１次転写バイアスが印加されている。これにより、４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを介して中間転写ベルト６１の裏面に転写電荷が付与され、各１次転写ニップにおいて中間転写ベルト６１と感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。なお、本プリンタにおいては、１次転写手段として１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを設けているが、ローラに代えて、ブラシやブレード等のものを用いてもよい。また、転写チャージャーなどを用いてもよい。
【００３１】
各色の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像は、各色の１次転写ニップで中間転写ベルト６１上に重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト６１上には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００３２】
中間転写ベルト６１における駆動ローラ６３に対する掛け回し箇所には、２次転写バイアスローラ６７がベルトおもて面側から当接しており、これによって２次転写ニップが形成されている。この２次転写バイアスローラ６７には、図示しない電源や配線からなる電圧印加手段によって２次転写バイアスが印加されている。これにより、２次転写バイアスローラ６７と接地された２次転写ニップ裏側ローラ６４との間に２次転写電界が形成されている。中間転写ベルト６１上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って２次転写ニップに進入する。
【００３３】
本プリンタは、図示しない給紙カセットを備えており、その中に記録紙Ｐを複数枚重ねた記録紙束の状態で収容している。そして、一番上の記録紙Ｐを所定のタイミングで給紙路に送り出す。送り出された記録紙Ｐは、給紙路の末端に配設されたレジストローラ対５４のレジストニップ内に挟み込まれる。
【００３４】
レジストローラ対５４は、給紙カセットから送られてきた記録紙Ｐをレジストニップに挟み込むために両ローラを回転駆動させているが、記録紙Ｐの先端を挟み込むとすぐに両ローラの回転駆動を停止させる。そして、記録紙Ｐを中間転写ベルト６１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに向けて送り出す。２次転写ニップでは、中間転写ベルト６１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の作用によって記録紙Ｐ上に一括２次転写されて、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。
【００３５】
このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップから排出された後、図示しない定着装置に送られてフルカラー画像が定着せしめられる。
【００３６】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト６１表面に付着している２次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置６８によってベルト表面から除去される。
【００３７】
次に、本発明者らが行った実験について詳述する。
［実験１］
本発明者らは、図１に示した第１実施形態に係るプリンタと同様の構成の試験機を用意した。そして、この試験機を用いて、帯電ブラシローラに対する逆帯電トナーの蓄積に起因する黒スジ画像の発生状況を調べる実験を行った。具体的には、まず、Ｋ用の帯電ブラシローラに対するＫトナーの蓄積速度を速める目的で、Ｋ用のプロセスユニット（１Ｋ）からドラムクリーニング装置を取り外して、試験機のＫ用のプロセスユニットをクリーナーレス方式とした。かかる構成では、Ｋ用の感光体（３Ｋ）上の転写残トナーがクリーニングされることなく、その全量が帯電ニップに進入するようになる。そして、その後にＫ用の現像装置（４０Ｋ）の現像ローラに回収される。
【００３８】
トナーとしては、平均粒径が８．５［μｍ］に調整された粉砕法によるトナーであって、外添剤を添加したものを用いた。
【００３９】
帯電ブラシローラとしては、直径５［ｍｍ］の回転軸部材上に導電性の植毛繊維（太さ＝２デニール）を２０万本植毛してブラシ状に形成した外径（φ）１１［ｍｍ］のものを使用した。かかる構成の帯電ブラシローラを感光体に当接させて、感光体表面移動方向に２［ｍｍ］の長さ（ニップ幅）の帯電ニップを形成した。
【００４０】
帯電ブラシローラに印加する帯電バイアスとしては、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐ１．０［ｋＶ］、印字時周波数３００［Ｈｚ］、非印字時（紙間時）周波数１０［Ｈｚ］、デューティー４５［％］の交流電圧に、−５００［Ｖ］の直流電圧Ｖｄｃを重畳したものを採用した。印字時の３００［Ｈｚ］を紙間領域で１０［Ｈｚ］に落とすことで、帯電ブラシローラに捕捉された転写残トナーを感光体に吐き出させることが可能になる。吐き出されたトナーは、上述したように、感光体上から現像ローラ上に回収される。但し、低帯電量トナーは回収され難い。また、周波数を１０［Ｈｚ］に落としても、逆帯電トナーは帯電ブラシローラから吐き出されないため、帯電ブラシローラ上に徐々に蓄積していく。
【００４１】
感光体上の転写残トナーには１次転写ニップ内で中間転写ベルトからプラス極性の電荷が付与される。そして、試験機においては、このような電荷の付与により、転写残トナーのほぼ半量が正規極性とは逆のプラス極性に帯電している逆帯電トナーになっている。この逆帯電トナーは、帯電ニップに進入すると、帯電ブラシローラ（４Ｋ）と感光体（３Ｋ）とのうち、よりマイナス側に大きな電位となっている帯電ブラシローラに付着して、そこに蓄積していく。
【００４２】
感光体（３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）としては、ドラム状の金属芯金に、厚み３［μｍ］の下引き層、厚み０．２［μｍ］の電荷発生層、厚み２３［μｍ］の電荷輸送層を順に積層して、静電容量を約１１０［ｐＦ／ｃｍ２］にしたものを用いた。連続プリント動作中には、かかる構成の感光体を１２０［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で回転させた。
【００４３】
帯電前当接シートとしては、ポリビニリデンフルオロエチレン（ＰＶＤＦ）に導電材としてのカーボン粉末を分散せしめた体積抵抗１０５［Ω・ｃｍ］、表面抵抗１０５［Ω／□］の材料からなる厚み約０．１［ｍｍ］の導電性シートを用いた。この導電性シートを厚み約３［ｍｍ］のモルトプレーン（イノアックコーポレーション社製  ＳＭ−５５）からなる弾性部材の表面に貼り付けて、これを介して導電性シートを感光体に向けて押圧した。この弾性部材には、シート接着面に微妙な凹凸を設けているため、帯電前当接シートにはその凹凸にならった図３のような凹凸が発生している。同図において、Ｋ用の感光体３Ｋは、図中矢印方向に回転する。弾性部材１１Ｙの表面に貼り付けられた帯電前当接シート１０Ｋは、第１箇所Ｐａ１と、第２箇所Ｐａ２と、第３箇所Ｐａ３とを有している。そして、凸部である第１箇所Ｐａ１、第３箇所Ｐａ３は、感光体３Ｋに向けての突出量が互いに同じになっている。同図では、便宜上、帯電前当接シート１０Ｋと感光体３Ｋとを非接触で示しているが、実際には、帯電前当接シート１０Ｋにおける少なくとも第１箇所Ｐａ１及び第３箇所Ｐａ２を感光体３Ｋにそれぞれ所定の圧力で当接させている。これに対し、凹部である第２箇所Ｐａ２は、感光体表面移動方向（矢印方向）において第１箇所Ｐａ１と第３箇所Ｐａ３との間に介在しており、第１箇所Ｐａ１や第３箇所Ｐａ３よりも弱い圧力で感光体３Ｋに当接しているか、あるいは感光体３Ｋに対して非接触で対向している。なお、図中における△１は、凸部である第１箇所Ｐａ１や第３箇所Ｐａ３の頂点と、凹部である第２箇所Ｐａ２の底点との高低差を示している。
【００４４】
この帯電前当接シート１０Ｋと、感光体３Ｋとの間におけるパッシェンの法則による放電開始電位差は±６１０［Ｖ］になっている。かかる構成において、１次転写ニップで中間転写ベルトから若干のプラス電荷が供給された感光体３Ｋの表面には、約０〜−１００［Ｖ］程度の電位が残留している。よって、帯電前当接シート１０Ｋに供給する帯電前バイアスの値を、−７１０［Ｖ］以上（−７１０Ｖかあるいはこれよりもマイナス側に大きな値）にするか、あるいは＋６１０［Ｖ］以上にすれば、帯電前当接シート１０Ｋと感光体３Ｋとの間に放電を発生させることが可能である。但し、本プリンタでは、トナーとして正規極性がマイナス極性であるものを用いており、転写残トナーをマイナス極性に帯電せしめるためにマイナス極性の帯電前バイアスを採用する必要がある。よって、帯電前バイアスの値を、−７１０［Ｖ］以上にすることで、帯電前当接シート１０Ｋと感光体３Ｋとの間で放電を発生させることができるが、実験では−５００［Ｖ］にして、放電ではなく、電荷注入によって転写残トナーにマイナス極性（正規極性）の電荷を付与するようにした。
【００４５】
以上の試験機により、モノクロのツー・バイ・ツーのハーフチャート（ハーフトーン階調画像）を４０００枚のＡ４用紙に５［％］の画像面積率で連続プリントした。そして、４０００枚目のハーフチャートを拡大観察して、黒スジムラの発生度合いを評価した。具体的には、クリーナーレス方式になっているＫ用のプロセスユニット内において、帯電前当接シートへのＫトナーの固着に起因して帯電ブラシローラにＫ逆帯電トナーが蓄積していくと、上述のハーフチャートに黒スジムラが発生することがわかっている。そこで、４０００枚目のハーフチャートにおける黒スジムラの有無を確認し、無しを○、少しあるが問題ないレベルを△、問題あるレベル×と評価した。△又は○であれば、従来の帯電前当接シートよりも格段に耐トナー固着性が向上していると言える。
【００４６】
以上の条件下における実験の結果を次の表１に示す。
【表１】
2008070812.tif 000003
【００４７】
表１におけるトナーワックス強度比とは、特開２００４−２４６３４５号公報に記載されているように、母材樹脂、着色剤、及び潤滑剤たるワックスを含有するトナーにおいて、全反射吸収赤外分光法によるワックスのピーク強度を母材樹脂のピーク強度で除算した値である。このトナーワックス強度比が０．４０以上になると、ワックスが帯電前当接シートに対するトナーの固着を急激に助長し始めることが、本発明者らの実験によって確かめられている。
【００４８】
また、表１における最大圧縮量とは、帯電前当接シート１０Ｋにおいて感光体３Ｋに向けて突出している第１箇所Ｐａ１や第３箇所Ｐａ３に対応する弾性部材１１Ｋ箇所の最大圧縮量を表している。この最大圧縮量については、次のようにして求めた。即ち、厚み３［ｍｍ］×幅６［ｍｍ］×長さ１１［ｍｍ］のモルトプレーン（イノアックコーポレーション社製  ＳＭ−５５）を長さ方向に４つ連結させて被検部材を作成した。そして、平らな台の上に載せた状態のこの被検部材の上におもりを載せてそのときの縮み量を測定した。重さの異なる複数のおもりでその縮み量をそれぞれ測定していき、被検部材に係る圧力と圧縮率との関係を図４のようにグラフ化した。そして、このグラフに基づいて、試験機における弾性部材１１Ｋの最大圧縮量を推定した。また、第１箇所Ｐａ１や第３箇所Ｐａ２における最大当接圧力を推定した。
【００４９】
表１において、実験番号８だけは、他の実験番号とは異なり、弾性部材１１Ｋとしてシート接着面に凹凸を形成していないものを用い、帯電前当接シート１０Ｋにおける感光体３Ｋとの当接面をフラットにした。すると、表１に示すように、この実験番号８だけ、４０００枚目のハーフチャートにおける黒スジムラの発生度合いが許容範囲を超える×となった。このような実験結果になったのは、次に説明する理由からであると考えられる。即ち、まず第１の理由としては、実験番号８で使用したトナーは、ワックス強度比がトナー固着を発生させ易い０．４０という値であったことである。但し、ワックス強度比だけみれば、実験番号６も同様の０．４０となっている。また、実験番号７では、よりトナー固着を発生させ易い０５．０となっている。にもかかわらず、実験番号６や７では、黒スジムラが○あるいは△となっており、許容範囲に留まっている。これは、実験番号６や７では、帯電前当接シート１０Ｋの第２箇所Ｐａ２が有効に働いたためである。具体的には、第１箇所Ｐａ１よりも弱い力で感光体３Ｋに当接しているか、あるいは感光体３Ｋに非接触で対向している第２箇所Ｐａ２は、第１箇所Ｐａ１よりも感光体表面移動方向下流側で第１箇所Ｐａ１に隣接していることで、圧力による固着トナーの下流側への成長を第１箇所Ｐａ１との間でほぼくい止めることができる。そして、第２箇所Ｐａ２よりも感光体表面移動方向下流側にある第３箇所Ｐａ３を長期間に渡って転写残トナーに直接接触せしめて電荷を注入することで、画質劣化の発生を長期間に渡って抑えることができたのである。
【００５０】
なお、実験番号３や４において、黒スジムラの評価結果が○よりも劣る△になったのは、次に説明する理由によるものと考えられる。即ち、第１箇所Ｐａ１や第３箇所Ｐａ３と、感光体３Ｋとの当接圧力を弱めるほど、当接圧力に起因するそれら箇所に対するトナー固着を抑えることができる。しかし、電荷注入方式では、ある程度の圧力で帯電前当接シート１０Ｋを感光体３Ｋに当接させないと、転写残トナーとシートとの密着不良によって電荷注入が良好に行われなくなる。電荷注入を良好に行うことができる当接圧力の下限値は、０．０２［Ｎ／ｍｍ２］程度であると考えられる。実験番号３や４では、表１に示したように、最大当接圧力が０．０２［Ｎ／ｍｍ２］よりも低い０．００５［Ｎ／ｍｍ２］となっている。このため、第１箇所Ｐａ１に対するトナー固着はそれほど起こっていないものの、転写残トナーと第１箇所Ｐａ１との密着不良による電荷注入不足が発生して、黒スジムラが発生したのである。
【００５１】
また、実験番号１、２、５、６では、最大当接圧力が０．０２［Ｎ／ｍｍ２］以上になっているため、転写残トナーに対する電荷注入が良好に行われる代わりに、第１箇所Ｐａ１に対するトナー固着が発生してしまう。しかし、第３箇所Ｐａ２に対するトナー固着はそれほど起こらなかった。その理由は次に説明する通りである。即ち、本実験では、第１箇所Ｐａ１、第３箇所Ｐａ３の突出量を互いに同じにしているので、トナー固着がなければ、第１箇所Ｐａ１、第３箇所Ｐａ３ともに最大当接圧力によって転写残トナーに電荷を良好に注入することができる。但し、第１箇所Ｐａ１は、感光体表面移動方向の最上流側に位置しており、転写残トナーの層厚を規制する役割も担っているため、第１箇所Ｐａ１の入口付近と感光体３Ｋとの間には、比較的多量のトナーが進入する。そして、これにより、固着トナーが第１箇所Ｐａ１の入口付近で発生して、それが徐々に感光体表面移動方向下流側に向けて成長していく。一方、第３箇所Ｐａ３と感光体３Ｋとの間に対しては、予めの層厚規制によってごく少量の転写残トナーしか進入させない。そして、第３箇所Ｐａ３の入口付近に対する転写残トナーの押圧力が、第１箇所Ｐａ１の入口付近に対する転写残トナーの押圧力よりも弱くなる。このため、第３箇所Ｐａ３では、第１箇所Ｐａ１に比べてトナー固着が発生し難くなり、長期間に渡って転写残トナーを第３箇所Ｐａ３に直接接触させて、良好な電荷注入を行うことができたのである。
【００５２】
また、実験番号７において、黒スジムラの評価結果が○よりも劣る△になったのは、トナーとして、トナーワックス強度が０．５という全実験番号の中で最大のものを用いたからである。
【００５３】
［実験２］
本発明者らは、次に、帯電前バイアスとして、放電を発生させない−５００［Ｖ］という値のものに代えて、−８００［Ｖ］という放電を発生させるものを採用して、放電方式によって転写残トナーに電荷を付与するようにした。その代わりに、最大当接圧力を０．０２［Ｎ／ｍｍ２］未満にした。放電方式では、転写残トナーの層厚を規制し得る程度の弱い力で第１箇所Ｐａ１や第３箇所Ｐａ３を感光体３Ｋに当接させれば足りるからである。この他の条件は実験１と同様にして４０００枚のハーフチャートを連続プリントしたところ、帯電前当接シート１０Ｋとして、感光体３Ｋとの当接面がフラットになっている従来のものを用いる場合に比べて、黒スジムラの発生を抑えることができた。
【００５４】
このような実験結果が得られたのは、次に説明する理由からであると考えられる。即ち、第１箇所Ｐａ１においては、電荷注入方式に比べて感光体３Ｋとの当接圧力が弱くなっているものの、第１箇所Ｐａ１と感光体３Ｋとの間に介在した固着トナーにより、固着トナーよりも感光体表面移動方向下流側で、第１箇所Ｐａ１と感光体３Ｋとの間にギャップが発生する。そして、このギャップで比較的多量の放電が発生することにより、固着トナーが下流側に向けて徐々に成長していく。ところが、第２箇所Ｐａ２は、第１箇所よりも弱い力で感光体３Ｋに当接しているか、あるいは感光体３Ｋに非接触で対向しているので、転写残トナーの第２箇所Ｐａ２に対する密着が不十分となる。このため、第２箇所Ｐａ２においては、第１箇所に比べて多量の放電が発生するものの、トナー固着の固着が第１箇所Ｐａ１よりも抑えられるか（接触の場合）、あるいは回避される（非接触の場合）かする。そして、第２箇所Ｐａ２と感光体３Ｋとの間で放電を長期間に渡って良好に発生させて、転写残トナー中の逆帯電トナーや低帯電量トナーを十分に帯電せしめることができたのである。
【００５５】
［実験３］
帯電前当接シート１０Ｋ及び弾性部材１１Ｋの組合せとして、Ａ型、Ｂ型、Ｃ型という３種類のものを用意した。Ａ型は、図５に示すように、帯電前当接シート１０Ｋにおける第１箇所Ｐａ１よりも第３箇所Ｐａ３の方が感光体３Ｋに向けての突出量が大きくなっているものである。また、Ｂ型は、図６に示すように、帯電前当接シート１０Ｋにおける第１箇所Ｐａ１よりも第３箇所Ｐａ３の方が感光体３Ｋに向けて突出量が小さくなっているものである。また、Ｃ型は、帯電前当接シート１０Ｋにおける感光体３Ｋとの当接面に凹凸を設けずに、従来と同様に当接面をフラットにしたものである。なお、図５や図６において、△２は、第１箇所Ｐａ１における頂点と、第２箇所Ｐａ２における底点との高低差を示している。また、△３は、第１箇所Ｐａ１における頂点と、第３箇所Ｐａ３における頂点との高低差を示している。
【００５６】
これらＡ〜Ｃ型の帯電前当接シート１０Ｋについてそれぞれ、４０００枚目のハーフチャートにおける黒スジムラの発生度合いを評価する実験を行った。帯電前バイアスとしては、帯電前当接シート１０Ｋと感光体３Ｋとの間に放電を発生させない−５００［Ｖ］の直流電圧を採用した。この結果を次の表２に示す。なお、表２において、第１圧縮量は、弾性部材１１Ｋにおける第１箇所Ｐａ１との対向領域における圧縮量を示している。また、第２圧縮量は、弾性部材１１Ｋにおける第３箇所Ｐａ３との対向領域における圧縮量を示している。また、第１最大当接圧力は、第１箇所Ｐａ１と感光体３Ｋとの最大当接圧力を示している。また、第２最大当接圧力は、第３箇所Ｐａ３と感光体３Ｋとの最大当接圧力を示している。
【表２】
2008070812.tif 000004
【００５７】
表２において、帯電前当接シート１０Ｋとして、従来と同様に感光体３Ｋとの当接面がフラットになっているＣ型のものを用いた実験番号１５では、４０００枚目のハーフチャートにおける黒スジムラの発生度合いが許容範囲を超える×となった。このような実験結果になったのは実験１における実験番号８と同様の理由からである。
【００５８】
また、帯電前当接シート１０Ｋとして、第１箇所Ｐａ１の方が第３箇所Ｐａ３よりも突出しているＣ型のものを用いた実験番号１４でも、４０００枚目のハーフチャートにおける黒スジムラの発生度合いが許容範囲を超える×となった。このような実験結果になったのは次に説明する理由からであると考えられる。即ち、Ｃ型の帯電前当接シート１０Ｋでは、少なくとも、感光体３Ｋに向けて最も突出している第１箇所Ｐａ１を、良好な電荷注入が得られる０．０２［Ｎ／ｍｍ２］以上の当接圧力で感光体３Ｋに当接させる必要がある。このため、実験番号１４では、表２に示すように、第１箇所Ｐａ１を０．０４［Ｎ／ｍｍ２］の当接圧力で感光体３Ｋに当接させている。このような条件では、電荷注入を実現する目的で比較的強く感光体３Ｋに当接させている第１箇所Ｐａ１によって多量の転写残トナーの層厚を規制させることにより、第１箇所Ｐａ１に対して比較的短期間でトナーを固着させてしまう。このトナー固着の感光体表面移動方向下流側に向けての成長については、第１箇所Ｐａ１と第２箇所Ｐａ２との間でほぼくい止めることが可能であるが、かなり弱い圧力で感光体３Ｋに当接しているか、あるいは感光体３Ｋに非接触で対向している第２箇所Ｐａ２では、転写残トナーに対して良好な電荷注入を行うことができない。また、第１箇所Ｐａ１よりも弱い力で第３箇所Ｐａ３においても、転写残トナーに対して良好な電荷注入を行うことが困難である。このため、第１箇所Ｐａ１のほぼ全領域までトナー固着を成長させてしまうと、黒スジムラを発生させてしまうのである。
【００５９】
一方、帯電前当接シート１０Ｋとして、第３箇所Ｐａ３の方が第１箇所Ｐａ１よりも突出しているＡ型のものを用いた実験番号９〜１３においては、何れも黒スジムラを許容範囲内の△又は○に留めることができている。これは次に説明する理由によるものと考えられる。即ち、表２に示したように、これらの実験番号では、第１箇所Ｐａ１を０．０２［Ｎ／ｍｍ２］という比較的弱い圧力で感光体３Ｋに当接させている。このような圧力は、転写残トナーに対する電荷注入を良好に行うことができないものの、転写残トナーの層厚を規制するには十分な力である。よって、第１箇所Ｐａ１によって転写残トナーの層厚を十分に規制しつつ、第１箇所Ｐａ１を０．０２［Ｎ／ｍｍ２］以上の圧力で感光体３Ｋに当接させる場合に比べて、第１箇所Ｐａ１における固着トナーの成長速度を遅くすることができる。更には、長期間をかけて固着トナーを第１箇所Ｐａ１のほぼ全領域まで成長させたとしても、第１箇所Ｐａ１と第２箇所Ｐａ２との間で、その成長をほぼくい止めることができる。第３箇所Ｐａ３については、第１箇所Ｐａ１よりも強い圧力で感光体３Ｋに当接させることになるが、第３箇所Ｐａ３と感光体３Ｋとの間には、予めの層厚規制によってごく少量の転写残トナーしか進入させない。このため、第３箇所Ｐａ３においては、転写残トナーに対する押圧力を第１箇所Ｐａ１よりも弱めて、トナー固着やその厚み成長を長期間に渡って抑えることができる。以上の結果、逆帯電トナーや低帯電トナーに起因する画質劣化の発生を長期間に渡って抑えることができたのである。
【００６０】
なお、実験番号１０において、黒スジムラの評価結果が○よりも劣る△になったのは、次に説明する理由によるものと考えられる。即ち、Ａ型の帯電前当接シート１０Ｋを用いて、電荷注入方式で転写残トナーに電荷を付与するためには、感光体３Ｋに向けて最も突出している第３箇所Ｐａ３を０．０２［Ｎ／ｍｍ２］以上の圧力で感光体３Ｋに当接させる必要がある。ところが、実験番号１０では、第３箇所Ｐａ３をそれよりも弱い０．０１５［Ｎ／ｍｍ２］という圧力で当接させているため、第３箇所Ｐａ３による電荷注入が不十分になったと考えられる。
【００６１】
［実験４］
帯電前バイアスとして、放電を発生させない−５００［Ｖ］という値のものに代えて、−８００［Ｖ］という放電を発生させるものを採用して、放電方式によって転写残トナーに電荷を付与するようにした。その代わりに、第１箇所Ｐａ１の感光体３Ｋに対する最大当接圧力と、第３箇所Ｐａ３の感光体３Ｋに対する最大当接圧力とを、何れも０．０２［Ｎ／ｍｍ２］未満にした。放電方式では、転写残トナーの層厚を規制し得る程度の弱い力で第１箇所Ｐａ１や第３箇所Ｐａ３を感光体３Ｋに当接させれば足りるからである。この他の条件は実験３と同様にして４０００枚のハーフチャートを連続プリントしたところ、帯電前当接シート１０Ｋとして、Ａ型のものを用いた場合には、Ｂ型やＣ型のものを用いる場合に比べて、黒スジムラの発生を抑えることができた。
【００６２】
次に、第１実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
本プリンタでは、各色のプロセスユニット（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における帯電前当接シートとして、図３に示した試験機のものと同様のものを用いている。即ち、それら帯電前当接シートは、感光体に当接する第１箇所Ｐａ１を有している。また、第１箇所Ｐａ１よりも感光体表面移動方向下流側で第１箇所Ｐａ１よりも窪んでいることで、第１箇所Ｐａ１よりも弱い力で感光体に当接するか、あるいは感光体に非接触で対向するかしている第２箇所Ｐａ２も有している。更には、第２箇所Ｐａ２よりも感光体表面移動方向下流側で第２箇所Ｐａ２よりも感光体に向けて突出して感光体に当接する第３箇所Ｐａ３も有している。第１箇所Ｐａ１における感光体に向けての突出量、第３箇所Ｐａ３における感光体に向けての突出量は互いに同じであり、両箇所はほぼ同じ圧力で感光体に当接する。
【００６３】
各色のプロセスユニットにおいて、帯電前当接シートに供給する帯電前バイアスとしては、帯電前当接シートと感光体との間に確実に放電を発生させ始める−７１０［Ｖ］よりもマイナス側に大きな−８００［Ｖ］を採用している。即ち、本プリンタでは、帯電前ニップにおいて、放電方式によって転写残トナーに電荷を付与するようになっている。
【００６４】
帯電前当接シートの第１箇所Ｐａ１や第３箇所Ｐａ３と、感光体との当接圧力については、良好な電荷注入を実現し得る０．０２［Ｎ／ｍｍ２］よりも小さくしている。放電方式では、転写残トナーの層厚を規制し得る程度の弱い力で第１箇所Ｐａ１や第３箇所Ｐａ３を感光体に当接させれば足りるからである。
【００６５】
以上の構成の本プリンタにおいては、実験２の結果で立証されたように、帯電前当接シートの第２箇所Ｐａ２と、感光体との間において、第２箇所Ｐａ２に対するトナー固着を従来よりも抑えるか（接触の場合）、回避するか（非接触の場合）して、長期間に渡って、第２箇所Ｐａ２と感光体との間で放電を良好に発生させる。これにより、画質劣化の発生を長期間に渡って抑えることができる。
【００６６】
なお、帯電前当接シートとして、それ自体は扁平であるものの、それを感光体に向けて押さえ付ける弾性部材（例えば１１Ｋ）のシート接着面に押圧を設けたことで、感光体との当接面に凹凸（第１箇所〜第３箇所）を設けたもの、を用いた例について説明したが、これに限られるものではない。帯電前当接シートとして、それ自体が、感光体との当接面に凹凸を有するものを用いてもよい。そして、かかる構成の帯電前当接シートを、弾性部材を介して感光体に当接させるのではなく、片持ち支持してその自由端側を感光体に当接させてもよい。
【００６７】
また、第１箇所Ｐａ１や第３箇所Ｐａ３の頂点と、第２箇所Ｐａ２の底点との高低差△１については、０．１［ｍｍ］以上、２［ｍｍ］以下にしている。これは次に説明する理由による。即ち、高低差△１を０．１［ｍｍ］未満に設定すると、第１箇所Ｐａ１の感光体に対する当接圧力と、第２箇所Ｐａ２の感光体に対する当接圧力とに有意差を生じせしめることが困難になるからである。
【００６８】
また、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーとしては、それぞれ、上述のワックス強度比が０．０１以上、０．４０未満であるものを用いている。これは次に説明する理由による。即ち、ワックス強度比が０．０１未満のトナーでは、母材樹脂にワックスを含有させることによる効果を得ることが困難になってしまう。これに対し、ワックス強度比が０．３９から０．４０に上昇すると、トナー固着が急激に発生し易くなり始める。
【００６９】
図７は、第１実施形態に係るプリンタの変形例装置におけるＹ用のプロセスユニットを拡大して示す拡大構成図である。他色用のプロセスユニット（１Ｍ，Ｃ，Ｋ）もＹ用のものと同様の構成になっている。この変形例装置では、上述した試験機と同様に、いわゆるクリーナーレス方式を採用している。クレーナーレス方式とは、感光体３Ｙなどの潜像担持体上に付着している転写残トナーをクリーニング回収するための専用の手段を用いることなく潜像担持体上での画像形成プロセスを実行する方式のことである。また、クリーニング回収するための専用の手段とは、具体的には、転写残トナーを潜像担持体から分離した後、再び潜像担持体に付着させることなく、廃トナー容器まで搬送して回収したり、現像装置内に搬送してリサイクル回収したりする手段である。転写残トナーを潜像担持体から掻き取るクリーニングブレード（例えば図２の２１Ｙ）も、専用の手段に含まれる。
【００７０】
かかるクリーナーレス方式について詳述する。クリーナーレス方式は、大別すると、散らし通過型と、一時捕捉型と、併用型とがある。これらのうち、散らし通過型では、潜像担持体に摺擦するブラシ等の散らし部材を用いて、潜像担持体上の転写残トナーを引っ掻くことで、転写残トナーと潜像担持体との付着力を弱める。そして、その後、現像スリーブや現像ローラ等の現像部材と潜像担持体とが対向する現像領域、あるいはその直前において、潜像担持体上の転写残トナーを現像ローラなどの現像部材に静電転移させることで、現像装置内に回収する。この回収に先立って、転写残トナーは、潜像書込のための光書込位置を通過するが、転写残トナー量が比較的少量であれば、潜像書込に悪影響を及ぼすことはない。但し、正規極性とは逆極性に帯電している逆帯電トナーが転写残トナー中に含まれていると、それは現像部材上に回収されないので、地汚れなどを引き起こしてしまう。かかる逆帯電トナーによる地汚れの発生を抑える目的で、潜像担持体上の転写残トナーを正規極性に帯電せしめるためのトナー帯電手段を、転写位置（例えば１次転写ニップ）と散らし部材による散らし位置との間、あるいは散らし位置と現像領域との間、に設けることが望ましい。散らし部材としては、板金やユニットケーシング等に貼り付けられた導電性繊維からなる複数の植毛繊維を有する固定ブラシ、金属製の回転軸部材に複数の植毛繊維を立設せしめたブラシローラ、導電性のスポンジ等からなるローラ部を有するローラ部材などを用いることができる。固定ブラシは植毛繊維の量が比較的少量で構成できるため安価であるという利点があるが、潜像担持体を一様帯電せしめるための帯電部材として兼用する場合には、十分な帯電均一性を得ることができなくなる。これに対し、ブラシローラでは、十分な帯電均一性を得ることができるので好適である。
【００７１】
クリーナーレス方式における一時捕捉型では、表面を潜像担持体に接触させながら無端移動させる回転ブラシ部材などの捕捉部材によって、潜像担持体上の転写残トナーを一時的に捕捉する。そして、プリントジョブ終了後やプリントジョブ間の紙間タイミングなどにおいて、捕捉部材上の転写残トナーを吐き出させて潜像担持体に再転移させた後、現像ローラなどの現像部材に静電転移させて、現像装置内に回収する。上述した散らし通過型では、ベタ画像形成時やジャム発生後などといった転写残トナーがかなり多くなってしまう場合に現像部材への回収能力を超えて画像劣化を引き起こすおそれがあるのに対し、一時捕捉型では捕捉部材で捕捉した転写残トナーを現像部材に少しずつ回収してかかる画像劣化の発生を抑えることができる。
【００７２】
クリーナーレス方式における併用型では、散らし通過型と一時捕捉型とを併用する。具体的には、潜像担持体に接触する回転ブラシ部材などを、散らし部材及び捕捉部材として併用する。回転ブラシ部材等に直流電圧だけを印加することで回転ブラシ部材等を散らし部材として機能させる一方で、必要に応じてバイアスを直流電圧から重畳電圧に切り換えることで、回転ブラシ部材等を捕捉部材として機能させる。
【００７３】
本変形例装置では、一時捕捉型のクリーナーレス方式を採用している。具体的には、感光体３Ｙは、図中時計回り方向に所定の線速で回転駆動されながら中間転写ベルト６１のおもて面に接触してＹ用の１次転写ニップを形成している。そして、植毛繊維６Ｙと感光体３Ｙとの間に放電を生じせしめて、感光体３Ｙ表面をマイナス極性に一様帯電せしめる。同時に、感光体３Ｙ上に付着している転写残トナーを前述の帯電バイアスの作用によって複数の植毛繊維６Ｙに転移させて一時的に捕捉する。そして、プリントジョブ終了後や紙間タイミングなどに、帯電バイアスを重畳電圧から直流電圧に切り換えて、植毛繊維６Ｙ上に捕捉しておいた転写残トナーを感光体３Ｙ上に再転移させた後、感光体３Ｙ上から現像ローラ４２Ｙを経て現像装置４０Ｙ内に回収する。
【００７４】
かかる構成の第２変形例装置では、帯電前ニップに進入する転写残トナーの量が専用のクリーニング手段を備える構成に比べて遙かに多くなるので、本発明が特に効果的である。
【００７５】
［実施例］
次に、第１実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した実施例のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、実施例に係るプリンタの構成は、第１実施形態と同様である。
【００７６】
本実施例に係るプリンタでは、各色のプロセスユニット（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における帯電前当接シートとして、図５に示した試験機のものと同様のものを用いている。即ち、それら帯電前当接シートは、感光体に当接する第１箇所Ｐａ１を有している。また、第１箇所Ｐａ１よりも感光体表面移動方向下流側で第１箇所Ｐａ１よりも窪んでいることで、第１箇所Ｐａ１よりも弱い力で感光体に当接するか、あるいは感光体に非接触で対向するかしている第２箇所Ｐａ２も有している。更には、第２箇所Ｐａ２よりも感光体表面移動方向下流側で第２箇所Ｐａ２よりも感光体に向けて突出して感光体に当接する第３箇所Ｐａ３も有している。第３箇所Ｐａ３における感光体に向けての突出量は、第１箇所Ｐａ１における感光体に向けての突出量よりも大きくなっている。このため、第３箇所Ｐａ３は、第１箇所Ｐａ１よりも強い圧力で感光体に当接する。
【００７７】
各色のプロセスユニットにおいて、帯電前当接シートに供給する帯電前バイアスとしては、帯電前当接シートと感光体との間に確実に放電を発生させ始める−７１０［Ｖ］よりも小さな−５００［Ｖ］を採用している。即ち、本プリンタでは、帯電前ニップにおいて、帯電前当接シートからの電荷注入によって転写残トナーに電荷を付与するようになっている。
【００７８】
帯電前当接シートの第３箇所Ｐａ３と、感光体との当接圧力については、良好な電荷注入を実現し得る０．０２［Ｎ／ｍｍ２］以上になっている。但し、帯電前当接シートの第１箇所Ｐａ１と、感光体との当接圧力については、０．０２［Ｎ／ｍｍ２］よりも小さくしている。第３箇所Ｐａ３で良好な電荷注入を実現し得るので、それよりも感光体表面移動方向上流側にある第１箇所Ｐａ１については、転写残トナーの層厚を規制し得る程度の弱い力で感光体に当接させれば足りるからである。
【００７９】
以上の構成の本プリンタにおいては、帯電前当接シートの第１箇所に固着してしまったトナーの感光体表面移動方向下流側への成長を、第１箇所Ｐａ１と第２箇所Ｐａ２との間でほぼくい止めるとともに、第３箇所Ｐａ３と感光体との間には予めの層厚規制によってごく少量のトナーしか進入させない。これにより、実験１の結果で立証されたように、第３箇所から転写残トナーへの電荷注入を長期間に渡って良好に行うことで、画質劣化の発生を長期間に渡って抑えることができる。
【００８０】
なお、第１箇所Ｐａ１における頂点と、第３箇所Ｐａ３における頂点との高低差△３については、０．５［ｍｍ］以上、３［ｍｍ］以下にしている。これは次に説明する理由による。即ち、高低差△３を０．５［ｍｍ］未満にすると、第１箇所Ｐａ１における感光体との当接圧力と、第３箇所Ｐａ３における感光体との当接圧力とに有意差を生じさせるのが困難になる。また、高低差△３を３［ｍｍ］よりも大きくしてしまうと、第１箇所Ｐａ１と感光体との当接圧力を０．０２［Ｎ／ｍｍ２］よりも小さくしつつ、第３箇所Ｐａ３と感光体との当接圧力を０．０２［Ｎ／ｍｍ２］以上にすることが困難になってしまう。
【００８１】
また、帯電前シートを貼り付ける弾性部材（例えば１１Ｋ）における第３箇所Ｐａ３との対向箇所の圧縮量については、０．１［ｍｍ］以上、２［ｍｍ］以下の範囲にするように、弾性部材の感光体に対する押圧力を調整している。これは次に説明する理由による。即ち、０．１［ｍｍ］未満の圧縮量では、第３箇所Ｐａ３を０．０２［Ｎ／ｍｍ２］以上の圧力で感光体に当接させるのが困難になる。また、圧縮量が２［ｍｍ］を超えると、圧力に起因する第３箇所Ｐａ３に対するトナー固着が急激に助長され始めるからである。
【００８２】
次に、本発明を適用した第２実施形態に係るプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、第２実施形態に係るプリンタの構成は、第１実施形態と同様である。
【００８３】
図８は、第２実施形態に係るプリンタのＹ用の帯電前当接シート１０Ｙと、Ｙ用の感光体３Ｙとを示す拡大構成図である。他色用のプロセスユニット（１Ｍ，Ｃ，Ｋ）も、同様の構成になっている。なお、同図においては、便宜上、帯電前当接シート１０Ｙと感光体３Ｙとを非接触で示しているが、実際には、帯電前当接シート１０Ｙと感光体３Ｙとは当接している。
【００８４】
同図において、帯電前当接シート１０Ｙが貼り付けられている弾性部材１１Ｙは、そのシート貼り付け面に段差が形成されている。このため、扁平状の帯電前当接シート１０Ｙにも、その段差にならった段差が形成されている。
【００８５】
Ｐａ４という符号が付されているシート箇所は、感光体３Ｙに当接する第１の当接箇所である。また、Ｐａ５という符号が付されているシート箇所は、第１の当接箇所Ｐａ４よりも感光体表面移動方向下流側で第１の当接箇所Ｐａ４よりも感光体３Ｙに向けて突出して感光体３Ｙに当接する第２の当接箇所である。第１の当接箇所Ｐａ４と、第２の当接箇所Ｐａ５との間に、窪みは形成されていない。
【００８６】
このような帯電前当接シートを有する各色のプロセスユニットにおいて、帯電前当接シートに供給する帯電前バイアスとしては、帯電前当接シートと感光体との間に確実に放電を発生させ始める−７１０［Ｖ］よりも小さな−５００［Ｖ］を採用している。即ち、本プリンタでは、帯電前ニップにおいて、帯電前当接シートからの電荷注入によって転写残トナーに電荷を付与するようになっている。
【００８７】
帯電前当接シートの第２の当接箇所Ｐａ５と、感光体との当接圧力については、良好な電荷注入を実現し得る０．０２［Ｎ／ｍｍ２］以上になっている。但し、帯電前当接シートの第１の当接箇所Ｐａ４と、感光体との当接圧力については、０．０２［Ｎ／ｍｍ２］よりも小さくしている。第２の当接箇所Ｐａ５で良好な電荷注入を実現し得るので、それよりも感光体表面移動方向上流側にある第１の当接箇所Ｐａ４については、転写残トナーの層厚を規制し得る程度の弱い力で感光体に当接させれば足りるからである。
【００８８】
以上の構成の本プリンタにおいては、帯電前当接シートの全面を０．０２［Ｎ／ｍｍ２］以上という比較的強い圧力で感光体に当接させていた従来の電荷注入方式とは異なり、第１の当接箇所Ｐａ４を０．０２［Ｎ／ｍｍ２］未満という比較的弱い圧力で感光体に当接させる。これにより、帯電前当接シートにおける入口付近箇所に対する転写残トナーの固着を抑えたり、固着トナーの成長を抑えたりする。更には、第２の当接箇所Ｐａ５と感光体との間には、予めの層厚規制によってごく少量のトナーしか進入させないことから、帯電前当接シートの出口付近に対する転写残トナーの固着を長期間に渡って抑えたり、固着トナーの成長を長期間に渡って抑えたりすることができる。
【００８９】
なお、第１の当接箇所Ｐａ４の頂点と、第２の当接箇所Ｐａ５の頂点との高低差については、０．５［ｍｍ］以上、３［ｍｍ］以下にしている。その理由は、上述の高低差△３を０．５［ｍｍ］以上、３［ｍｍ］以下にするのと同様である。
【００９０】
また、弾性部材の第２の当接箇所Ｐａ５との対向箇所における圧縮量については、０．１［ｍｍ］以上、２［ｍｍ］以下の範囲にしている。その理由は、弾性部材における第３箇所Ｐａ３との対向箇所の圧縮量を０．１［ｍｍ］以上、２［ｍｍ］以下にするの同様である。
【００９１】
また、第１の当接箇所Ｐａ４と第２の当接箇所Ｐａ５とを互いに隣接させる必要はない。例えば、先に説明した実施例に係るプリンタの帯電前当接シートにおける第１箇所Ｐａ１は、第２の当接箇所よりも感光体表面移動方向上流側で感光体に当接する第１の当接箇所でもある。また、同帯電前当接シートにおける第３箇所Ｐａ３は、第１の当接箇所よりも感光体表面移動方向下流側で第１の当接箇所よりも感光体に向けて突出して感光体に当接する第２の当接箇所でもある。
【００９２】
これまで、複数のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによるトナー像を重ね合わせて転写することで多色トナー像を得るいわゆるタンデム方式のプリンタの例について説明したが、シングル方式で多色トナー像を形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。このシングル方式とは、感光体等の潜像担持体の周りに各色用の複数の現像手段を配設し、使用する現像手段を順次切り換えながら潜像担持体上に形成した各色の可視像を中間転写体に順次重ね合わせて転写する方式である。また、単色画像だけを形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。
【００９３】
以上、第１実施形態や実施例に係るプリンタにおいては、第１箇所Ｐａ１の頂点と、第２箇所Ｐａ２の底点との高低差を０．１［ｍｍ］以上、２［ｍｍ］以下にしている。かかる構成では、第１箇所Ｐａ１の感光体に対する当接圧力と、第２箇所Ｐａ２の感光体に対する当接圧力とに有意差を容易に発生させることができる。
【００９４】
また、実施例に係るプリンタにおいては、第１箇所Ｐａ１における頂点と、第３箇所Ｐａ３における頂点との高低差△３を、０．５［ｍｍ］以上、３［ｍｍ］以下にしている。かかる構成では、第１箇所Ｐａ１を容易に０．０２［Ｎ／ｍｍ２］未満の圧力で感光体に当接させつつ、第３箇所Ｐａ３を容易に０．０２［Ｎ／ｍｍ２］以上の当接圧力で感光体に当接させることができる。
【００９５】
また、第２実施形態に係るプリンタにおいては、第１の当接箇所Ｐａ４における頂点と、第２の当接箇所Ｐａ５における頂点との高低差を０．５［ｍｍ］以上、３［ｍｍ］以下にしている。かかる構成では、第１の当接箇所Ｐａ４を容易に０．０２［Ｎ／ｍｍ２］未満の圧力で感光体に当接させつつ、第２の当接箇所Ｐａ５を容易に０．０２［Ｎ／ｍｍ２］以上の当接圧力で感光体に当接させることができる。
【００９６】
また、各実施形態や実施例に係るプリンタにおいては、弾性変形可能な弾性部材（例えば１１Ｋ）を介して、帯電前当接部材たる帯電前当接シートを潜像担持体たる感光体に向けて押圧している。かかる構成では、帯電前当接部材として、凹凸のない扁平なものを用いても、弾性部材の表面の凹凸や段差により、帯電前当接部材における感光体との当接面に凹凸や段差を設けることができる。
【００９７】
また、第１実施形態に係るプリンタにおいては、帯電前当接シートとして、第１箇所Ｐａ１、第２箇所Ｐａ２及び第３箇所Ｐａ３を設けたもの用いている。そして、弾性部材における第１箇所Ｐａ１との当接箇所、及び第３箇所Ｐａ３との当接箇所、の圧縮量をそれぞれ０．１［ｍｍ］以上、２［ｍｍ］以下の範囲にする押圧力で、帯電前当接シートを感光体に向けて押圧している。かかる構成では、第１箇所Ｐａ１における感光体に対する当接圧力や、第３箇所Ｐａ３における感光体に対する当接圧力を、容易に０．０２［Ｎ／ｍｍ２］以上にして、第１箇所Ｐａ１や第３箇所Ｐａ３から転写残トナーへの電荷注入を良好に行うことができる。
【００９８】
また、実施例に係るプリンタにおいては、帯電前当接シートとして、第１箇所Ｐａ１、第２箇所Ｐａ２及び第３箇所Ｐａ３を設けたものを用いている。そして、弾性部材における第３箇所Ｐａ３との対向箇所の圧縮量を０．１［ｍｍ］以上、２［ｍｍ］以下の範囲にする押圧力で、帯電前当接シートを感光体に向けて押圧している。かかる構成では、第３箇所Ｐａ３を確実に０．０２［Ｎ／ｍｍ２］以上の圧力で感光体に当接させて、第３箇所Ｐａ３から転写残トナーへの電荷注入を良好に行うことができる。
【００９９】
また、第２実施形態に係るプリンタにおいては、帯電前当接シートとして、第１の当接箇所Ｐａ４、及び第２の当接箇所Ｐａ５を設けたものを用いている。そして、弾性部材における第２の当接箇所Ｐａ５との対向箇所の圧縮量を０．１［ｍｍ］以上、２［ｍｍ］以下の範囲にする押圧力で、帯電前当接シートを感光体に向けて押圧している。かかる構成では、第２の当接箇所Ｐａ５を確実に０．０２［Ｎ／ｍｍ２］以上の圧力で感光体に当接させて、第２の当接箇所Ｐａ５から転写残トナーへの電荷注入を良好に行うことができる。
【０１００】
また、各実施形態や実施例に係るプリンタにおいては、帯電部材として、回転可能に支持される回転軸部材と、回転軸部材の周面に立設せしめられた複数の起毛たる植毛繊維からなるロール状のブラシ部とを有する帯電ブラシローラ、を用いている。かかる構成では、ブラシ部の先端と感光体との間の放電によって、感光体を一様帯電せしめることができる。更には、クリーナーレス方式を採用する場合には、転写残トナーをブラシ内に良好に捕捉させることができる。
【０１０１】
なお、第１実施形態や実施例に係るプリンタにおいては、第２箇所Ｐａ２と感光体とを非接触にしている。かかる構成では、第２箇所Ｐａ２よりも感光体表面移動方向下流側に第３箇所Ｐａ３を設けることで、第２箇所Ｐａ２を第１箇所Ｐａ１と第３箇所Ｐａ３との間に橋渡しするようにして、第２箇所Ｐａ２と感光体との間に確実にギャップを形成することができる。更には、第２箇所Ｐａ２に対するトナー固着を回避することができる。
【０１０２】
また、実施例や第２実施形態に係るプリンタにおいては、帯電前当接シートに帯電前バイアスを供給する帯電前バイアス供給手段として、帯電前当接シートと感光体との間に放電を発生させない値である−５００［Ｖ］の非放電直流電圧を所定のタイミングで帯電前当接シートに供給するもの、を用いている。かかる構成では、電荷注入方式によって転写残トナーに電荷を付与することができる。
【０１０３】
また、各実施形態や実施例に係るプリンタにおいては、トナーが、母材樹脂、着色剤、及び潤滑剤たるワックスを含有するものであり、且つ全反射吸収赤外分光法によるワックスのピーク強度を母材樹脂のピーク強度で除算した値であるワックス強度比が０．０１以上、０．４０未満になっている。かかる構成では、ワックス強度比が０．０１未満であることに起因してワックスによる効果が得られなくなるといった事態を回避しつつ、ワックスによってトナー固着を助長してしまうといった事態を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。
【図２】同プリンタのＹ用のプロセスユニットを中間転写ベルトとともに示す拡大構成図。
【図３】実験１に用いたＫ用の帯電前当接シートとＫ用の感光体とを拡大して示す部分拡大構成図。
【図４】弾性部材の圧縮率と当接圧力との関係を示すグラフ。
【図５】Ｋ用のＡ型帯電前当接シートと、Ｋ用の感光体とを示す部分拡大構成図。
【図６】Ｋ用のＢ型帯電前当接シートと、Ｋ用の感光体とを示す部分拡大構成図。
【図７】第１実施形態に係るプリンタの変形例装置におけるＹ用のプロセスユニットを拡大して示す拡大構成図。
【図８】第２実施形態に係るプリンタにおけるＹ用の帯電前当接シートと、Ｙ用の感光体とを示す部分拡大構成図。
【符号の説明】
【０１０５】
１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：プロセスユニット
３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（潜像担持体）    ４Ｙ：帯電ブラシローラ（帯電部材）    ５Ｙ：回転軸部材    ６Ｙ：植毛繊維（起毛）    １０Ｙ，Ｋ：帯電前当接シート（帯電前当接部材）    １１Ｙ，Ｋ：弾性部材    ４０Ｙ：現像装置（現像手段）    ５０：光書込ユニット（潜像形成手段）    Ｐａ１：第１箇所    Ｐａ２：第２箇所    Ｐａ３：第３箇所    Ｐａ４：第１の当接箇所    Ｐａ５：第２の当接箇所 
【図１】
2008070812.tif 000005
【図２】
2008070812.tif 000006
【図３】
2008070812.tif 000007
【図４】
2008070812.tif 000008
【図５】
2008070812.tif 000009
【図６】
2008070812.tif 000010
【図７】
2008070812.tif 000011
【図８】
2008070812.tif 000012