(57)【要約】【課題】ＮＣＣＳの画像問題である遮光、かぶりを耐久環境によらず改善するとともに、帯電不良を防ぐ。【解決手段】ＮＣＣＳ構成において、転写後帯電前にドラムを露光するＬＥＤ等発光部材を設ける。この露光量は多段階で設定できるようにする。その中で、画像形成中に露光量の方が、帯電部材等の残トナー蓄積部材から吐き出し、及び吐き出し残トナーを回収するタイミングにおいての露光量より強くする。また、これらの露光量を、環境と印字率から、転写残が多いと判断できる時は、露光量を大きくし、転写残が少ないと判断できる時は露光量を落とす。具体的には、高温高湿環境下であり、印字率が高い程、露光量を大きくする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、その静電潜像を帯電したトナーによりトナー画像として可視化する現像手段と、そのトナー画像を記録媒体に転写する転写手段を有し、前記現像手段がトナー画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するクリーニング手段を兼ねており、像担持体は繰り返して作像に供される画像記録装置において、該像担持体の除電処理を行う前露光装置を有し、少なくとも画像形成時には点灯する該前露光装置の露光量を画像情報に応じて変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、その静電潜像を帯電したトナーによりトナー画像として可視化する現像手段と、そのトナー画像を記録媒体に転写する転写手段を有し、前記現像手段がトナー画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するクリーニング手段を兼ねており、像担持体は繰り返して作像に供される画像記録装置において、画像形成装置には、温湿度の少なくとも一方を検知できる手段有するとともに、該像担持体の除電処理を行う前露光装置を有し、少なくとも画像形成時には点灯する該前露光装置の露光量を前記温湿度検知手段の情報をもとに変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、その静電潜像を帯電したトナーによりトナー画像として可視化する現像手段と、そのトナー画像を記録媒体に転写する転写手段を有し、前記現像手段がトナー画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するクリーニング手段を兼ねており、像担持体は繰り返して作像に供される画像記録装置において、画像形成装置には、温湿度の少なくとも一方を検知手段を有するとともに、被帯電体の除電処理を行う前露光装置を有し、少なくとも画像形成時には点灯する該前露光装置の露光量を、前記温湿度検知手段の情報と画像情報に応じて変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記帯電手段は前記像担持体と逆方向に移動されることを特徴とする請求項１〜３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体を帯電する前記帯電手段は、ローラ上の回転体で、像担持体とニップ部を形成する可撓性の帯電部材であることを特徴とする請求項１から３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電前露光手段の露光強度は少なくとも２水準有し、前記帯電前露光手段の露光強度が低く露光される前記像担持体が接する前記帯電部材は、帯電後、少なくとも非画像領域に対する前記像担時体面上と接することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記帯電前露光手段は、少なくとも、前記画像露光手段における非画像形成領域からｔ秒前に前記帯電前露光手段の露光強度を画像形成領域に比べ弱くする領域を持ち、前記帯電前露光位置から前記帯電部材までの距離をＬ１、前記帯電部材から前記画像露光手段までの距離をＬ２、帯電部材が１周する間に前記像担持体の進む距離をＬとし、前記Ｌは、帯電部材の外径をａ（ｍｍ）、帯電部材の表面スピードをＶｃ（ｍｍ／ｓ）、前記像担持体の表面スピードをＶｄｒ（ｍｍ／ｓ）としたとき、
Ｌ＝ａπＶｄｒ／Ｖｃ
であり、
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であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
少なくとも前記帯電手段と前記像担持体とのニップ部には粒子が存在していることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記粒子の体積抵抗値が１０１２Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記粒子の体積抵抗値が１０１０Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項８から９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像手段の現像剤はトナー及び前記粒子を含み、現像部で像担持体に付着し記録媒体に対するトナー画像転写後の像担持体上に残留した該現像剤中の帯電促進粒子が持ち運ばれることで前記帯電部材と像担持体とのニップ部に帯電促進粒子の供給がなされることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【説明の属する技術分野】
本発明は複写機やプリンタ等の画像記録装置（画像形成装置）に関する。
【０００２】
より詳しくは、接触帯電方式、転写方式、トナーリサイクルシステム（クリーナレス）の画像記録装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】従来、電子写真装置や静電記録装置等の画像記録装置において、トナーリサイクルシステム（クリーナレス）のような構成が上げられている。
トナーリサイクルシステム（クリーナレス）とは、転写方式の画像記録装置においては、転写後の感光体（像担持体）に残存する転写残トナーはクリーナ（クリーニング装置）によって感光体面から除去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望ましい。そこでクリーナをなくし、転写後の感光体上の転写残トナーは現像装置によって「現像同時クリーニング」で感光体上から除去し現像装置に回収・再用する装置構成にしたものである。
【０００４】
現像同時クリーニングとは、転写後に感光体上に残留したトナーを次工程以降の現像時、即ち引き続き感光体を帯電し、露光して潜像を形成し、該潜像の現像時にかぶり取りバイアス（現像装置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。この方法によれば、転写残トナーは現像装置に回収されて次工程以後に再用されるため、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。またクリーナレスであることでスペース面での利点も大きく、画像記録装置を大幅に小型化できるようになる。
【０００５】
トナーリサイクルシステムは上記のように転写残トナーを専用のクリーナによって感光体面から除去するのではなく、帯電手段部を経由させて現像装置に至らせて再度現像プロセスにて利用するものである。
【０００６】
帯電装置は、非接触帯電装置と接触帯電装置の二つに大別される。
【０００７】
非接触帯電装置としては、コロナ帯電器が上げられ例えば、ワイヤ電極等の放電電極と該放電電極を囲むシールド電極を備え、放電開口部を被帯電体である像担持体に対向させて非接触に配設し、放電電極とシールド電極に高圧を印加することにより生じる放電電流（コロナシャワー）に像担持体面をさらすことで像担持体面を所定に帯電させるものである。
【０００８】
接触帯電装置としては、像担持体等の被帯電体に、ローラ型（帯電ローラ）、ファーブラシ型、磁気ブラシ型、ブレード型等の導電性の帯電部材を接触させ、この帯電部材（接触帯電部材・接触帯電器、以下、接触帯電部材と記す）に所定の帯電バイアスを印加して被帯電体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
接触帯電の帯電機構（帯電のメカニズム、帯電原理）には、▲１▼放電帯電系と▲２▼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れる。
【０００９】
▲１▼．放電帯電系（放電帯電機構）
接触帯電部材と被帯電体との微小間隙に生じる放電現象により被帯電体表面が帯電する系である。
【００１０】
放電帯電系は接触帯電部材と被帯電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生じることが原理的に避けられないため、オゾンなど活性イオンによる弊害は避けられない。
【００１１】
▲２▼．直接帯電系（直接注入帯電機構）
接触帯電部材から被帯電体に直接に電荷が注入されることで被帯電体表面が帯電する系である。直接帯電、あるいは注入帯電、あるいは電荷注入帯電とも称される。
【００１２】
より詳しくは、中抵抗の接触帯電部材が被帯電体表面に接触して、放電現象を介さずに、つまり放電を基本的に用いないで被帯電体表面に直接電荷注入を行うものである。よって、接触帯電部材への印加電圧が放電閾値以下の印加電圧であっても、被帯電体を印加電圧相当の電位に帯電することができる。この直接帯電系はイオンの発生を伴わないため放電生成物による弊害は生じない。
【００１３】
しかし、直接帯電であるため、接触帯電部材の被帯電体への接触性が帯電性に大きく効いてくる。そこで接触帯電部材はより密に構成し、また被帯電体との速度差を多く持ち、より高い頻度で被帯電体に接触する構成をとる必要がある。
接触帯電装置としては、例えば特許文献１で知られている。
【００１４】
【特許文献１】
特開平９−９６９４７号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
トナーリサイクルシステムの画像記録装置において、像担持体の帯電手段として接触帯電装置を採用した場合においては、転写後の像担持体面に残存の転写残トナーを除去する専用のクリーナを用いないため、転写後の像担持体面に残存の転写残トナーが像担持体と接触帯電部材の接触部である帯電部に像担持体面の移動でそのまま持ち運ばれて接触帯電部材がトナーで汚染されるために、下記のような課題が発生する。
【００１６】
帯電ローラ等の接触帯電部材に溜め込まれた転写残トナーを、イメージ露光を用いた画像形成プロセス中に像担持体に吐き出す場合量、その吐き出したトナー量が多いと露光を遮り画像上に白ポチ（以下遮光現象）とが発生する。また、吐き出したトナーを現像で回収しきれない場合は、白地に黒ポチ（以下かぶり画像）として画像に発生する。
【００１７】
接触帯電部材にトナーが溜まり過ぎるとトナーが接触帯電部材の帯電性をを阻害して良好な帯電性を得ることはできない。
【００１８】
▲１▼と▲２▼が発生しないように帯電部材からのトナー吐出し量と保持させるトナー量を調整する必要があるが、転写残トナーは、環境や印字率によって変わる為一律な制御では、▲１▼あるいは▲２▼が発生し、結果として画像品位を落としてしまうという問題点がある。
【００１９】
なお、感光体への前露光量を制御することによって感光体の表面電位を変化させて、帯電部材に付着したトナーを感光体へ吐き出させることが知られている（例えば特許文献１参照。）。
【００２０】
そこで本発明は、接触帯電方式、転写方式、トナーリサイクルシステムの画像記録装置について、接触帯電部材として帯電ローラやファーブラシ等の簡易な部材を用いて、またトナーにより汚染された接触帯電部材が画像品を損なうことなく効率よく清掃されるようにすることで、低印加電圧でオゾンレスの直接帯電（注入帯電）とトナーリサイクルシステムを問題なく実行可能にし、高品位な画像形成を長期に渡り維持させること、画像比率の高い画像を出力した後でも高品位な画像形成を長期に渡り維持させること等を目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、その静電潜像を帯電したトナーによりトナー画像として可視化する現像手段と、そのトナー画像を記録媒体に転写する転写手段を有し、前記現像手段がトナー画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するクリーニング手段を兼ねており、像担持体は繰り返して作像に供される画像記録装置において、該像担持体の除電処理を行う前露光装置を有し、少なくとも画像形成時には点灯する該前露光装置の露光量を画像情報に応じて変化させることを特徴とする画像形成装置。
【００２２】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、その静電潜像を帯電したトナーによりトナー画像として可視化する現像手段と、そのトナー画像を記録媒体に転写する転写手段を有し、前記現像手段がトナー画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するクリーニング手段を兼ねており、像担持体は繰り返して作像に供される画像記録装置において、画像形成装置には、温湿度の少なくとも一方を検知できる手段有するとともに、該像担持体の除電処理を行う前露光装置を有し、少なくとも画像形成時には点灯する該前露光装置の露光量を前記温湿度検知手段の情報をもとに変化させることを特徴とする画像形成装置。
【００２３】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、その静電潜像を帯電したトナーによりトナー画像として可視化する現像手段と、そのトナー画像を記録媒体に転写する転写手段を有し、前記現像手段がトナー画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するクリーニング手段を兼ねており、像担持体は繰り返して作像に供される画像記録装置において、画像形成装置には、温湿度の少なくとも一方を検知手段を有するとともに、被帯電体の除電処理を行う前露光装置を有し、少なくとも画像形成時には点灯する該前露光装置の露光量を、前記温湿度検知手段の情報と画像情報に応じて変化させることを特徴とする画像形成装置。
【００２４】
前記帯電手段は前記像担持体と逆方向に移動されることを特徴とする（１）〜（３）に記載の画像形成装置。
【００２５】
前記像担持体を帯電する前記帯電手段は、ローラ上の回転体で、像担持体とニップ部を形成する可撓性の帯電部材であることを特徴とする（１）〜（３）に記載の画像形成装置。
【００２６】
前記帯電前露光手段の露光強度は少なくとも２水準有し、前記帯電前露光手段の露光強度が低く露光される前記像担持体が接する前記帯電部材は、帯電後、少なくとも非画像領域に対する前記像担時体面上と接することを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２７】
前記帯電前露光手段は、少なくとも、前記画像露光手段における非画像形成領域からｔ秒前に前記帯電前露光手段の露光強度を画像形成領域に比べ弱くする領域を持ち、前記帯電前露光位置から前記帯電部材までの距離をＬ１、前記帯電部材から前記画像露光手段までの距離をＬ２、帯電部材が１周する間に前記像担持体の進む距離をＬとし、前記Ｌは、帯電部材の外径をａ（ｍｍ）、帯電部材の表面スピードをＶｃ（ｍｍ／ｓ）、前記像担持体の表面スピードをＶｄｒ（ｍｍ／ｓ）としたとき、Ｌ＝ａπＶｄｒ／Ｖｃであり、ｔ＝（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ）＝（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｖｄｒ＋ａπ／Ｖｃであることを特徴とする（６）に記載の画像形成装置。
【００２８】
少なくとも前記帯電手段と前記像担持体とのニップ部には粒子が存在していることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２９】
前記粒子の体積抵抗値が１０１２Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする（８）に記載の画像形成装。
【００３０】
前記粒子の体積抵抗値が１０１０Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする（８）〜（９）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００３１】
前記現像手段の現像剤はトナー及び前記粒子を含み、現像部で像担持体に付着し記録媒体に対するトナー画像転写後の像担持体上に残留した該現像剤中の帯電促進粒子が持ち運ばれることで前記帯電部材と像担持体とのニップ部に帯電促進粒子の供給がなされることを特徴とする（８）〜（１０）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００３２】
（作用）
上記構成とすることで、画像情報、環境或いはそれら両方から転写効率の程度予測し、転写残トナーが多くなるような場合は、前露光装置の光量大きくし像担時体の帯電電位を下げ、帯電ローラと像担時体との電位差を大きくすることで、帯電ローラからトナーを吐き出さないようにし、逆に、転写残トナーが少なくなるような場合は、前露光装置の光量小さくし、像担時体の帯電電位を上げることで帯電ローラと像担時体との電位差を小さくして、帯電ローラにあるトナーを吐き出し帯電ローラをトナーのないきれいな状態に維持できる。
【００３３】
このような構成を取り、帯電ローラ上の蓄積トナーを制御することでクリーナプロセスにおいて、良好な画像を得ることが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（実施形態例１）
以下、図１に沿って、本発明の実施形態について説明する。
【００３５】
本実施例の画像記録装置は、転写式電子写真プロセス利用、接触帯電方式、トナーリサイクルシステムのレーザプリンタである。
【００３６】
（１）プリンタの全体的概略構成
１は像担持体であり、本実施例はφ２４ｍｍの回転ドラム型の負極性ＯＰＣ感光体（ネガ感光体、以下感光ドラムと記す）である。この感光ドラム１は矢印の時計方向に周速度８５ｍｍ／ｓｅｃ（＝プロセススピードＰＳ、印字速度）の一定速度をもって回転駆動される。
【００３７】
２は感光ドラム１に所定の押圧力をもって接触させて配設した接触帯電部材としての導電性弾性ローラ（以下、帯電ローラと記す）である。ｎは感光ドラム１と帯電ローラ２との帯電ニップ部である。この帯電ローラ２はその外周面に導電性を有する帯電促進粒子ｍ（帯電促進を目的とした導電性粒子）を保持（担持）しており、感光ドラム１と帯電ローラ２との帯電ニップ部ｎに帯電促進粒子ｍが介在している。
【００３８】
帯電ローラ２はこの帯電ニップ部ｎにおいて感光ドラム１の回転方向と逆方向（カウンター）で回転駆動され、感光ドラム１面に対して速度差を持って接触する。Ｍは該帯電ローラ２の駆動源である。またプリンタの画像記録時には該帯電ローラ２に帯電バイアス印加電源Ｓ１から所定の帯電バイアスが印加される。これにより、回転感光ドラム１の周面が直接帯電（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。
【００３９】
本実施例では、プリンタの画像記録時は帯電バイアス印加電源Ｓ１のスイッチＳＷがＡ接点側に切り換え制御されて帯電ローラ２の芯金２ａにＤＣ電源ＳＤＣのＤＣ電圧−７００Ｖが印加されて、回転感光ドラム１面が該印加ＤＣ電圧と略等しい電圧約−７００Ｖに直接帯電される（Ａモード）。
【００４０】
上記の帯電ローラ２、帯電促進粒子ｍ、直接帯電については別項で詳述する。
【００４１】
３はレーザダイオード・ポリゴンミラー等を含むレーザビームスキャナ（露光装置）である。このレーザビームスキャナ３は目的の画像情報の時系列電気ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザ光を出力し、該レーザ光で上記回転感光ドラム１の一様帯電面を走査露光Ｌする。この走査露光Ｌにより回転感光ドラム１の面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００４２】
４は現像器である。現像剤ｔには帯電促進粒子ｍを添加してある。回転感光ドラム１面の静電潜像はこの現像器４により現像部位ａにてトナー画像として反転現像される。この現像器４は別項で詳述する。
【００４３】
５は接触転写手段としての中抵抗の転写ローラであり、感光ドラム１に所定に圧接させて転写ニップ部ｂを形成させてある。この転写ニップ部ｂに不図示の給紙部から所定のタイミングで記録媒体としての転写材Ｐが給紙され、かつ転写ローラ５に転写バイアス印加電源Ｓ３から所定の転写バイアス電圧が印加されることで、感光ドラム１側のトナー像が転写ニップ部ｂに給紙された転写材Ｐの面に順次に転写されていく。
【００４４】
本実施例で使用の転写ローラ５は、芯金に中抵抗発泡層を形成した、ローラ抵抗値５×１０８  Ωのものであり、＋２．０ｋＶの電圧を芯金に印加して転写を行なった。転写ニップ部ｂに導入された転写材Ｐはこの転写ニップ部ｂを挟持搬送されて、その表面側に回転感光ドラム１の表面に形成担持されているトナー画像が順次に静電気力と押圧力にて転写されていく。
【００４５】
７は、帯電前露光装置である。これは、帯電前電位を最適電位にするためのものである。この帯電前露光装置７は、画像形成中や非画像形成中それぞれで、露光量を変化させる。その機能に関しては、後で詳述する。
【００４６】
６は熱定着方式等の定着装置である。転写ニップ部ｂに給紙されて感光ドラム１側のトナー画像の転写を受けた転写材Ｐは回転感光ドラム１の面から分離されてこの定着装置６に導入され、トナー画像の定着を受けて画像形成物（プリント、コピー）として装置外へ排出される。
【００４７】
本実施例のプリンタはクリーナレスであり、転写材Ｐに対するトナー画像転写後の回転感光ドラム１面に残留の転写残トナーは専用のクリーナ（クリーニング装置）で除去されることなく、感光ドラム１の回転にともない帯電ニップ部ｎを経由して現像部位ａに至り、現像器４において現像同時クリーニングにて回収・再使用される。
【００４８】
（２）帯電ローラ２
本実施例における可撓性の接触帯電部材としての帯電ローラ２は芯金２ａ上にゴムあるいは発泡体の中抵抗層２ｂを形成することにより作成される。
【００４９】
中抵抗層２ｂは樹脂（例えばウレタン）、導電性粒子（例えばカーボンブラック）、硫化剤、発泡剤等により処方され、芯金２ａの上にローラ状に形成した。その後必要に応じて表面を研磨して直径１２ｍｍ、長手長さ２００ｍｍの導電性弾性ローラである帯電ローラ２を作成した。
【００５０】
本実施例の帯電ローラ２のローラ抵抗を測定したところ１００ｋΩであった。ローラ抵抗は、帯電ローラ２の芯金２ａに総圧１ｋｇの加重がかかるようφ３０ｍｍのアルミドラムに帯電ローラ２を圧着した状態で、芯金２ａとアルミドラムとの間に１００Ｖを印加し、計測した。
【００５１】
ここで、接触帯電部材である帯電ローラ２は電極として機能することが重要である。つまり、弾性を持たせて被帯電体との十分な接触状態を得ると同時に、移動する被帯電体を充電するに十分低い抵抗を有する必要がある。一方では被帯電体にピンホールなどの低耐圧欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する必要がある。被帯電体として電子写真用感光体を用いた場合、十分な帯電性と耐リークを得るには１０４  〜１０７  Ωの抵抗が望ましい。
【００５２】
帯電ローラ２の表面は帯電促進粒子ｍを保持できるようミクロな凹凸があるものが望ましい。
【００５３】
帯電ローラ２の硬度は、硬度が低すぎると形状が安定しないために被帯電体との接触性が悪くなり、高すぎると被帯電体との間に帯電ニップ部ｎを確保できないだけでなく、被帯電体表面へのミクロな接触性が悪くなるので、アスカーＣ硬度で２５度から５０度が好ましい範囲である。
【００５４】
帯電ローラ２の材質としては、弾性発泡体に限定するものでは無く、弾性体の材料として、ＥＰＤＭ、ウレタン、ＮＢＲ、シリコーンゴムや、ＩＲ等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものがあげられる。また、特に導電性物質を分散せずに、イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも可能である。
【００５５】
帯電ローラ２は被帯電体としての感光ドラム１に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて配設し、本実施例では幅数ｍｍの帯電ニップ部ｎを形成させてある。
【００５６】
また本実施例では、この帯電ローラ２を帯電ニップ部ｎにおいて帯電ローラ表面と感光体表面とが互いに逆方向に等速で移動するよう凡そ８０ｒｐｍで矢印の時計方向に回転駆動させた。即ち接触帯電部材としての帯電ローラ２の表面は被帯電体としての感光ドラム１の面に対して速度差を持たせるようにした。
【００５７】
（３）現像器４
本実施例の現像器４は現像剤ｔとして一成分磁性トナー（ネガトナー）を用いた反転現像器である。現像剤ｔには帯電促進粒子ｍを添加してある。
【００５８】
４ａはマグネットロール４ｂを内包させた、現像剤担持搬送部材として非磁性回転現像スリーブであり、現像器内の現像剤ｔ＋ｍは回転現像スリーブ４ａ上を搬送される過程において、規制ブレード４ｃで層厚規制及び電荷付与を受ける。
【００５９】
回転現像スリーブ４ａにコートされた現像剤はスリーブ４ａの回転により、感光ドラム１とスリーブ４ａの対向部である現像部位（現像領域部）ａに搬送される。またスリーブ４ａには現像バイアス印加電源Ｓ２より現像バイアス電圧が印加される。
【００６０】
本実施例において、現像バイアス電圧は
ＤＣ電圧：−５００Ｖ
ＡＣ電圧：ピーク間電圧１６００Ｖ、周波数１．８ｋＨｚ、矩形波
の重畳電圧とした。
【００６１】
これにより、感光ドラム１側の静電潜像がトナーｔにより反転現像される。
【００６２】
ａ）トナーｔ：現像剤である一成分磁性トナーｔは、結着樹脂、磁性体粒子、電荷制御剤を混合し、混練、粉砕、分級の各工程を経て作成し、更に帯電促進粒子ｍや流動化剤等を外添剤として添加して作成されたものである。トナーの重量平均粒径（Ｄ４）は７μｍであった。
【００６３】
ｂ）帯電促進粒子ｍ：本実施例では、帯電促進粒子ｍとして、比抵抗が１０６Ω・ｃｍ、平均粒径３μｍのアルミナ粉を用いた。そしてこの帯電促進粒子ｍとしてのアルミナ粉を、分級後のトナーｔ１００重量部に対して１重量部添加し、混合器により均一に分散させて現像器４内に収容させた。
【００６４】
帯電促進粒子ｍの材料としては、他の金属酸化物などの導電性無機粒子や有機物との混合物、あるいは、これらに表面処理を施したものなど各種導電粒子が使用可能である。
【００６５】
粒子抵抗は粒子を介した電荷の授受を行うため比抵抗としては１０１２Ω・ｃｍ以下が必要で、好ましくは１０１０Ω・ｃｍ以下が望ましい。
【００６６】
抵抗測定は、錠剤法により測定し正規化して求めた。即ち、底面積２．２６ｃｍ２  の円筒内に凡そ０．５ｇの粉体試料を入れ上下電極に１５ｋｇの加圧を行うと同時に１００Ｖの電圧を印加し抵抗値を計測、その後正規化して比抵抗を算出した。
【００６７】
粒径は良好な帯電均一性を得るために５０μｍ以下が望ましい。本発明において、粒子が凝集体を構成している場合の粒径は、その凝集体としての平均粒径として定義した。粒径の測定には、光学あるいは電子顕微鏡による観察から、１００個以上抽出し、水平方向最大弦長をもって体積粒度分布を算出し、その５０％平均粒径をもって決定した。
【００６８】
帯電促進粒子は、一次粒子の状態で存在するばかりでなく二次粒子の凝集した状態で存在することもなんら問題はない。どのような凝集状態であれ、凝集体として帯電促進粒子としての機能が実現できればその形態は重要ではない。
【００６９】
帯電促進粒子は特に感光体の帯電に用いる場合に潜像露光時に妨げにならないよう、白色または透明に近いことが望ましく、よって非磁性であることが好ましい。さらに、帯電促進粒子が感光体上から記録材Ｐに一部転写されてしまうことを考えるとカラー記録では無色、あるいは白色のものが望ましい。また、画像露光時に粒子による光散乱を防止するためにもその粒径は構成画素サイズ以下であることが望ましい。粒径の下限値としては、粒子として安定に得られるものとして１０ｎｍが限界と考えられる。
【００７０】
（４）直接帯電
ａ）現像器４の現像剤ｔに添加の帯電促進粒子ｍは、現像器４による感光ドラム１側の静電潜像のトナー現像時に現像部位ａにおいてトナーとともに適当量が感光ドラム１側に移行する。
【００７１】
感光ドラム１上のトナー画像は転写ニップ部ｂにおいて転写バイアスの影響で転写材Ｐ側に引かれて積極的に転移するが、感光ドラム１上の帯電促進粒子ｍは導電性であることで転写材Ｐ側には積極的には転移せず、感光ドラム１上に実質的に付着保持されて残留する。また感光ドラム１面に実質的に付着保持される帯電促進粒子ｍの存在によりトナー画像の感光ドラム１側から転写材Ｐ側への転写効率が向上する効果もえられる。
【００７２】
そして、クリーナレスのプリンタにおいては、転写後の感光ドラム１面に残存の転写残トナーおよび上記の残存帯電促進粒子ｍは感光ドラム１と帯電ローラ２の帯電ニップ部ｎに感光ドラム１の回転でそのまま持ち運ばれて、帯電ニップ部ｎへの帯電促進粒子ｍの供給、帯電ローラ２への付着・混入が生じる。
【００７３】
したがって、感光ドラム１と帯電ローラ２との帯電ニップ部ｎに帯電促進粒子ｍが存在した状態で感光ドラム１の接触帯電が行なわれる。
【００７４】
ｂ）感光ドラム１と帯電ローラ２との帯電ニップ部ｎに帯電促進粒子ｍが存在することで、該粒子ｍの滑剤効果により、摩擦抵抗が大きくてそのままでは感光ドラム１に対して速度差を持たせて接触させることが困難であった帯電ローラであっても、それを感光ドラム１面に対して無理なく容易に効果的に速度差を持たせて接触させた状態にすることが可能となると共に、該帯電ローラ２が粒子ｍを介して感光ドラム１面に密に接触してより高い頻度で感光ドラム１面に接触する構成となる。
【００７５】
帯電ローラ２と感光ドラム１との間に速度差を設けることにより、帯電ローラ２と感光ドラム１のニップ部において帯電促進粒子ｍが感光ドラム１に接触する機会を格段に増加させ、高い接触性を得ることができ、帯電ローラ２と感光ドラム１のニップ部に存在する帯電促進粒子ｍが感光ドラム１表面を隙間なく摺擦することで感光ドラム１に電荷を直接注入できるようになり、帯電ローラ２による感光ドラム１の接触帯電は帯電促進粒子ｍの介存により直接帯電（注入帯電）が支配的となる。
【００７６】
速度差を設ける構成としては、帯電ローラ２を回転駆動して感光ドラム１と速度差を設けることになる。好ましくは帯電ニップ部ｎに持ち運ばれる感光ドラム１上の転写残トナーを帯電ローラ２に一時的に回収し均すために、帯電ローラ２を回転駆動し、さらに、その回転方向は感光ドラム１表面の移動方向とは逆方向に回転するように構成することが望ましい。即ち、逆方向回転で感光ドラム１上の転写残トナーを一旦引離し帯電を行なうことにより優位に直接帯電を行なうことが可能である。
【００７７】
従って、従来のローラ帯電等では得られなかった高い帯電効率が得られ、帯電ローラ２に印加した電圧とほぼ同等の帯電電位を感光ドラム１に与えることができる。かくして、接触帯電部材として帯電ローラ２を用いた場合でも、該帯電ローラ２に対する帯電に必要な印加バイアスは感光ドラム１に必要な帯電電位相当の電圧で十分であり、放電現象を用いない安定かつ安全な接触帯電方式ないし装置を実現することができる。
【００７８】
また帯電ローラ２が感光ドラム１に対して速度差を持って接触していることで、転写ニップ部ｂから帯電ニップ部ｎへ至った転写残トナーのパターンが撹乱されて崩され、中間調画像において、前回の画像パターン部分がゴーストとなって現れることがなくなる。
【００７９】
ｃ）耐久に伴い帯電促進粒子ｍが帯電ニップ部ｎや帯電ローラ２から脱落しても、プリンタが稼働されることで、前記のように現像器４の現像剤ｔに含有させてある帯電促進粒子ｍが現像部位ａで感光ドラム１面に移行し該感光ドラム１面の移動により転写ニップ部ｂを経て帯電ニップ部ｎに持ち運ばれて帯電ニップ部ｎに逐次に供給され続けるため、帯電ニップ部ｎに帯電促進粒子ｍが存在することによる良好な帯電性が長期に渡って安定して維持される。
【００８０】
帯電ニップ部ｎや帯電ローラ２から脱落した帯電促進粒子は現像部位ａにおいて現像器４に回収されて現像剤ｔに混入し循環使用される。
【００８１】
帯電ローラ２の表面に帯電促進粒子ｍを予め担持させておくことで、プリンタ使用の全くの初期より上記の直接帯電性能を支障なく発揮させることができる。
【００８２】
ｄ）プリンタはクリーナレスであることで、転写後の感光ドラム１面に残存の転写残トナーは感光ドラム１と帯電ローラ２の帯電ニップ部ｎに感光ドラム１面の移動でそのまま持ち運ばれて帯電ローラ２に付着・混入する。
【００８３】
従来トナーは絶縁体であるため帯電ローラ２に対する転写残トナーの付着・混入は感光ドラムの帯電において帯電不良を生じさせる因子である。
【００８４】
ｅ）帯電ローラ２に付着・混入した転写残トナーは帯電ローラ２から徐々に感光ドラム１上に吐き出されて感光ドラム１面の移動とともに現像部位ａに至り、現像器４において現像同時クリーニング（回収）される（トナーリサイクル）。現像同時クリーニングは前述したように、転写後に感光体１上に残留したトナーを引き続く画像形成工程の現像時、即ち引き続き感光体を帯電し、露光して潜像を形成し、その潜像の現像時において、現像装置のかぶり取りバイアス、即ち現像装置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    によって回収するものである。本実施例におけるプリンタのように反転現像の場合では、この現像同時クリーニングは、感光体の暗部電位から現像スリーブにトナーを回収する電界と、現像スリーブから感光体の明部電位へトナーを付着させる電界の作用でなされる。
【００８５】
ｆ）像担持体としての感光ドラム１と接触帯電部材としての帯電ローラ２との帯電ニップ部ｎにおける帯電促進粒子の介在量は、少なすぎると、該粒子による潤滑効果が十分に得られず、帯電ローラ２と感光ドラム１との摩擦が大きくて帯電ローラ２を感光ドラム１に速度差を持って回転駆動させることが困難である。つまり、駆動トルクが過大となるし、無理に回転させると帯電ローラ２や感光ドラム１の表面が削れてしまう。更に該粒子による接触機会増加の効果が得られないこともあり十分な帯電性能が得られない。一方、該介在量が多過ぎると、帯電促進粒子の帯電ローラ２からの脱落が著しく増加し作像上に悪影響が出る。実験によると該介在量は１０３  個／ｍｍ２  以上が望ましい。１０３  個／ｍｍ２より低いと十分な潤滑効果と接触機会増加の効果が得られず帯電性能の低下が生じる。
【００８６】
より望ましくは１０３  〜５×１０５  個／ｍｍ２  の該介在量が好ましい。５×１０５  個／ｍｍ２  を超えると、該粒子の感光体１へ脱落が著しく増加し、粒子自体の光透過性を問わず、感光ドラム１への露光量不足が生じる。５×１０５  個／ｍｍ２  以下では脱落する粒子量も低く抑えられ該悪影響を改善できる。該介在量範囲において感光ドラム１上に脱落した粒子の存在量を測ると１０２  〜１０５  個／ｍｍ２  であったことから、作像上弊害がない該存在量としては１０５  個／ｍｍ２以下が望まれる。該介在量及び感光ドラム１上の該存在量の測定方法について述べる。該介在量は帯電ローラ２と感光ドラム１の帯電ニップ部ｎを直接測ることが望ましいが、帯電ローラ２に接触する前に感光ドラム１上に存在した粒子の多くは逆方向に移動しながら接触する帯電ローラ２に剥ぎ取られることから、本発明では帯電ニップ部ｎに到達する直前の帯電ローラ２表面の粒子量をもって該介在量とした。具体的には、帯電バイアスを印加しない状態で感光ドラム１及び帯電ローラ２の回転を停止し、感光ドラム１及び帯電ローラ２の表面をビデオマイクロスコープ（ＯＬＹＭＰＵＳ製ＯＶＭ１０００Ｎ）及びデジタルスチルレコーダ（ＤＥＬＴＩＳ製ＳＲ−３１００）で撮影した。帯電ローラ２については、帯電ローラ２を感光ドラム１に当接するのと同じ条件でスライドガラスに当接し、スライドガラスの背面からビデオマイクロスコープにて該接触面を１０００倍の対物レンズで１０箇所以上撮影した。得られたデジタル画像から個々の粒子を領域分離するため、ある閾値を持って２値化処理し、粒子の存在する領域の数を所望の画像処理ソフトを用いて計測した。また、感光ドラム１上の該存在量についても感光ドラム１上を同様のビデオマイクロスコープにて撮影し同様の処理を行い計測した。該介在量の調整は、現像器４の現像剤ｔにおける帯電促進粒子ｍの配合量を設定することにより行った。一般には現像剤（トナー）ｔ１００重量部に対して帯電促進粒子ｍは０．０１〜２０重量部の配合である。
【００８７】
（５）ローラ清掃モード
本実施例においては、帯電の阻害因子である、接触帯電部材である帯電ローラ２に付着・混入した転写残トナーを、画像記録装置の、紙間等の非画像記録時において帯電ローラ２から効率よく排除させるローラ清掃モード（接触帯電部材清掃モード）を具備させて、これにより帯電ローラ２の転写残トナーによる汚染レベルを常に低く維持させて、良好な帯電性、画像記録を長期に渡り安定に維持させる。
【００８８】
即ち、非画像記録時においてＤＣ電圧とＡＣ電圧（クリーニングバイアス）を重畳した電圧を印加するローラ清掃モードを有し、該モードにおけるＡＣ電圧の周波数を凡そ５〜５００Ｈｚとするものである。
【００８９】
本実施例においては、プリンタの非画像記録時である紙間時において、不図示のシーケンス制御回路により帯電バイアス印加電源Ｓ１のスイッチＳＷがＢ接点側に切り換え制御されて、ＤＣ電源ＳＤＣにＡＣ電源ＳＡＣが直列に接続化されることで、帯電ローラ２の芯金２ａに
ＤＣ電圧：−７００Ｖ
ＡＣ電圧：ピーク間電圧２００Ｖ、周波数例えば５０Ｈｚ、矩形波
の重畳電圧が印加される。
【００９０】
またこのモード時において、現像器４の現像スリーブ４ａには、画像記録時同じく、
ＤＣ電圧：−５００Ｖ
ＡＣ電圧：ピーク間電圧１６００Ｖ、周波数１．８ｋＨｚ、矩形波
の重畳電圧を印加した。
【００９１】
これらのバイアス関係を維持することにより、帯電ローラ２上で負に摩擦帯電されたトナーを感光ドラム１上に現像し（帯電ローラ２上のトナーの感光ドラム１側への吐き出し）、更にそのトナーを現像器４のバックコントラストで回収することができる。
【００９２】
即ち、帯電の阻害因子となる帯電ローラ付着トナーを非画像記録時に効率よく排除することにより、帯電性を維持することができる。
【００９３】
この場合、帯電ローラ２には帯電促進粒子ｍが供給されることで、トナーの帯電ローラ２上からのトナーの離型性が向上して、すなわち離型性が増して、帯電ローラ２上のトナーの感光ドラム１側への吐き出しが促進し、トナーにより汚染された帯電ローラ２が効率よく清掃され、低印加電圧でオゾンレスの直接帯電とトナーリサイクルシステムを問題なく実行可能にし、高品位な画像形成を長期に渡り維持させること、画像比率の高い画像を出力した後でも高品位な画像形成を長期に渡り維持させることが可能となる。
【００９４】
このモードにおいて、帯電ローラ２に印加するクリーニングバイアスは、帯電ニップ部ｎの感光ドラム移動方向下流側における感光ドラム電位と帯電ローラ電位に差が大きくなるよう設定するのが望ましく、感光ドラム速度によりバイアス設定をした方がより適切である。
【００９５】
本実施例のように直接帯電による帯電方式においては、接触帯電部材である帯電ローラ２に印加した電位におよそ等しい電位が被帯電体である感光ドラム１表面に与えられるため、帯電ローラ２と感光ドラム１の間に電位差が生じにくい。当然、画像記録中は感光ドラム１面の均一な帯電を行なう必要があるが、非画像記録時を含むローラ清掃モード時にはＡＣバイアス（クリーニングバイアス）を印加し電位差を生じさせる必要がある。従って、帯電ニップ部ｎの内部と感光ドラム移動方向下流側に電位差が生じるようクリーニングバイアスを選ぶことが望ましい。
【００９６】
例えば本構成では帯電ニップ部ｎは数ｍｍあり、その内部と感光ドラム移動方向下流側でバイアスに変化が生じやすい数十Ｈｚの周波数が適切である。
【００９７】
（６）前露光装置
７に示すのは前露光装置であり、図１に記載のように転写後で帯電前の位置に設置した。構成としては、感光ドラムに感度を持つＬＥＤを幅方向に１２個配列した露光された感光ドラム１では、帯電電位が低くなり、帯電ローラ２との電位コントラストを生じさせることできる。帯電ローラ２との電位コントラストにより、転写残トナーが帯電ニップｎに保持される量が決まる。言い換えるなら、露光量を制御し、先に述べたローラ清掃モードと組み合わせることにより帯電ローラ２から、吐き出されるトナー量を決定することができる。
【００９８】
本実施例では、通紙中に露光量を可変にでき図２に示すようなシーケンス制御を行う。これは、画像情報をもとに通紙中は、帯電前露光量をＨｉｇｈモードとし、帯電後非画像形成時領域にあたるタイミングで帯電前露光量をＬｏｗモード、もしくは帯電前露光をＯＦＦする。具体的には、画像形成時のレーザ点灯時間が、５％以下のときは、Ｈｉｇｈモードのドラム電位としては、−４００Ｖ、Ｌｏｗモードのドラム電位としては、−４００Ｖ、５〜３０％のときは、Ｈｉｇｈモードのドラム電位としては、−２００Ｖ、Ｌｏｗモードのドラム電位としては、−４５０Ｖ、３０％以上のときは、Ｈｉｇｈモードのドラム電位としては、−５０Ｖ、Ｌｏｗモードのドラム電位としては、−５００Ｖとした。
【００９９】
（比較例）
本実施例の比較例として、以下の３つの形態と比較した。
【０１００】
比較例１、帯電前露光なし。
【０１０１】
比較例２、帯電前露光あり、
Ｈｉｇｈモードのドラム電位としては、−５０Ｖ、Ｌｏｗモードのドラム電位としては、−５００Ｖ
比較例３、帯電前露光あり
Ｈｉｇｈモードのドラム電位としては、−２００Ｖ、Ｌｏｗモードのドラム電位としては、−４５０Ｖ
このときの、比較項目としては、遮光現象、カブリ画像のレベルと帯電性能の評価を行った。チェックは連続通紙時の、１枚目、４枚目、１０枚目、１００枚目を行った。
【０１０２】
通紙パターンは、２ｄ／９９Ｓの横線、４ｄ／１０Ｓの横線、１ｄ／１Ｓの横線を順次繰り返して通紙した。
【０１０３】
環境は、２０℃／５０％の環境で行った。
【０１０４】
画像性能についての評価レベルは、下記のようにした。
【０１０５】
○：遮光及びカブリ発生なし、
×：遮光かぶり発生でＮＧレベルである。
【０１０６】
また帯電性能については、下記のようにした。
【０１０７】
○：帯電不良による画像不良なし
×：帯電不良による画像不良発生
【０１０８】
【表１】
2004341420.tif 000003
【０１０９】
上記の結果から、実施の形態１、２は比較例に比べ効果があることがわかる。
以下画像不良と、帯電不良の原因について述べる。
【０１１０】
＜画像不良発生原因＞
図３（ａ）、（ｂ）は、クリーナプロセス起因の画像弊害の模式図である。これは、主に、連続通紙２枚目以降に帯状に発生する不良で、以下に発生メカニズムを説明する。
【０１１１】
図４に、本画像弊害発生のメカニズムを説明するための模式図を記す。クリーナーレスであるため、転写後ドラム上に残った転写残トナーは、帯電ローラ２に到達し、ドラム回転方向に対し逆方向に回転している帯電ローラ上へ転移及び蓄積していく。例えば高印字率のパターン例えばべた黒及び、１ｄ／１ｓ等をとった場合は、転写残トナーが多くなり、帯電ローラ上に転移し切れないトナーが、ドラムから帯電ローラに移る帯電ローラの回転方向のニップ出口付近エリアＡに蓄積する。その蓄積しているトナーは上述している蓄積トナーＡで、ドラムと、帯電ローラとの間の電位関係で発生する電界Ｅによって、力Ｆでドラム面に保持されており、この電位関係により、その蓄積分が多くなったり、帯電ローラ上に吐き出たりする。例えば、以前の電位履歴に比べ電界が弱くなるような電位段差がある場合、蓄積残トナーＡが吐き出され、帯電ローラを経由して、ドラムに吐き出される。吐き出されたトナーは、露光領域であれば、レーザー等による露光を妨げ、形成されるべき潜像を形成させることが出来なくなり、画像上では、図３（ａ）に示すような白ぽちが発生する。また、露光領域外のべた白部であれば、露光を妨げることはないが、現像で回収しきれない分が転写ニップに到達し、図３（ｂ）に示すような黒ぽちとして画像上に現れる。以上のような画像弊害が、図２にあらわした帯状に発生する画像弊害の原因である。
【０１１２】
次に、帯状に発生する画像弊害の発生位置に関し、連続通紙時の帯電、露光、転写等の通紙履歴を絡めながら説明する。以下に感光ドラムの表面電位に関し記述するが、これらはＴＲＥＫ社製のＭＯＤＥＬ３４４表面電位計を用いて計測を行なったものである。
【０１１３】
図４に、従来例構成において１ｄ／１ｓ（６００ＤＰＩ）の横線を描かせ、連続通紙したときの転写後の感光ドラム上の電位を示す。図に示した通り、画像形成中は、帯電、露光転写の影響により、帯電電位より低くなる。本検討機（６００ｄｐｉ  ）において、ハーフトーンである１ｄ／１Ｓの横線を描かせたときの画像形成中での帯電前電位は、−１５０Ｖ程度（帯電電位との電位コントラスト３５０Ｖ）、黒のときは、−５０Ｖ程度（帯電電位との電位コントラスト４５０Ｖ）、べた白のときは−４５０Ｖ程度（帯電電位との電位コントラスト５０Ｖ）となる。また、紙間は露光、転写を切ることで、ほぼ帯電電位程度の−５００Ｖ程度（帯電電位との電位コントラスト０Ｖ）と帯電ローラ清掃バイアスである−５５０Ｖ（帯電電位との電位コントラスト−５０Ｖ）程度である。
【０１１４】
この中で、最も帯電電位との電位コントラストが小さくなる部分というのは、非画像形成領域部分であることがわかる。この部分が帯電部に到達すると、電位コントラストが極めて小さくなり、蓄積トナーＡを帯電ローラ上に転移させ、帯電ローラを１周した後、感光ドラム上に吐き出る。そのため、蓄積トナーＡの影響は、図２に示すように連続通紙時の２枚目以降で発生し、その位置も、これら電位コントラストが低い領域から、感光ドラム１周＋帯電ローラ１周後に発生する。本構成では、帯電ローラは、感光ドラムに対して約８０％で逆回転しており、帯電ローラが一周する間にドラムが進む距離に換算するとやく７０ｍｍとなり、ドラム１周＋帯電ローラ１周後の１４５ｍｍに発生する。
【０１１５】
＜帯電不良の発生原因＞
帯電性能は先の述べたように、帯電ローラ２表面の帯電促進粒子量によって決まる。帯電性能が落ち、帯電不良が発生するのは、大きく分けて、次の二つに大別される。
【０１１６】
帯電ローラ２表面上の帯電促進粒子の量が、減ったとき帯電ローラ２の表面上にトナーが多く蓄積し、帯電促進粒子が感光ドラムを注入帯電する際帯電を阻害するときである。
【０１１７】
比較例１では、前露光がないため転写後電位は、上記の画像不良原因の中の記載のようになり遮光、かぶりが高印字を通紙すると発生する。
【０１１８】
比較例２では、画像印字率にかかわらず、Ｈｉｇｈモードのドラム電位を−５０Ｖとしており、画像性能としては遮光やかぶりの発生はないが、としては、通紙枚数を重ねると帯電ローラ２に付着しているトナー量も増えるため帯電不良が発生する。
【０１１９】
比較例３では、画像印字率にかかわらず、Ｈｉｇｈモードのドラム電位を−２００Ｖとしており、画像性能としては、通紙枚数を重ねると帯電ローラ２に蓄積されるトナー量が増えるため、結果として通紙領域において感光ドラム上に履き出されるトナー量が増え、遮光やかぶりが発生する。
【０１２０】
本実施例では、印字率に応じてＨｉｇｈモードのドラム電位を変えており、画像に応じて、遮光やかぶりの発生に電位を維持しつつ、帯電ローラ２に蓄積されるトナーを極力少なくしているので耐久枚数を重ねても画像性能と帯電性能を両立できる。
【０１２１】
（実施形態例２）
実施例１では、画像情報により、前露光量を可変としたが、本実施例では不示図のセンサーにより環境を検知し、それに応じて露光量を変え、図２に示すようなシーケンスで制御を行うものである。これは、環境検知の情報をもとに通紙中は、帯電前露光量をＨｉｇｈモードとし、帯電後非画像形成時領域にあたるタイミングで帯電前露光量をＬｏｗモード、もしくは帯電前露光をＯＦＦする。
【０１２２】
具体的には、環境温度が２０℃以下のときはＨｉｇｈモードのドラム電位としては、−２００Ｖ、Ｌｏｗモードのドラム電位としては、−４５０Ｖ
環境温度が２０℃以上のときはＨｉｇｈモードのドラム電位としては、−５０Ｖ、Ｌｏｗモードのドラム電位としては、−５００Ｖとした。
【０１２３】
これは、低温環境のほうが、記録材への転写効率が良く、帯電性能は厳しくなることがわかっているので、低温環境では、帯電ローラ２からのトナー吐き出し量を多く設定し帯電不良が発生しないような設定とし、高温環境下では、逆に画像不良が発生しづらい設定とした。
【０１２４】
実施例１と同じような通紙を、本実施例の制御を用いて１５℃／１５％、３２．５℃／８５％で各々行った結果、耐久枚数を重ねても画像性能と帯電性能を両立できた。
【０１２５】
（実施形態例３）
本実施例は、実施例１と２を組み合わせたものである。具体的には下記のような帯電前露光量を設定した。
【０１２６】
環境温度が２０℃以下の時
▲１▼−ａ画像形成時のレーザ点灯時間が、５％以下のときは、
Ｈｉｇｈモードのドラム電位としては、−４００Ｖ、Ｌｏｗモードのドラム電位としては、−４００Ｖ
▲１▼−ｂ画像形成時のレーザ点灯時間が、５〜３０％のときは、
Ｈｉｇｈモードのドラム電位としては、−４００Ｖ、Ｌｏｗモードのドラム電位としては、−４００Ｖ
▲１▼−ｃ画像形成時のレーザ点灯時間が、３０％以上のときは、
Ｈｉｇｈモードのドラム電位としては、−２００Ｖ、Ｌｏｗモードのドラム電位としては、−４５０Ｖ
とした。
【０１２７】
環境温度が２０℃以上の時
▲１▼−ａ画像形成時のレーザ点灯時間が、５％以下のときは、
Ｈｉｇｈモードのドラム電位としては、−４００Ｖ、Ｌｏｗモードのドラム電位としては、−４００Ｖ
▲１▼−ｂ画像形成時のレーザ点灯時間が、５〜３０％のときは、
Ｈｉｇｈモードのドラム電位としては、−２００Ｖ、Ｌｏｗモードのドラム電位としては、−４５０Ｖ
▲１▼−ｃ画像形成時のレーザ点灯時間が、３０％以上のときは、
Ｈｉｇｈモードのドラム電位としては、−５０、Ｌｏｗモードのドラム電位としては、−５００Ｖ
とした。
【０１２８】
このように。環境と印字率の情報を元に帯電前露光量を変えたところ、どの環境においても、遮光、かぶりと言った画像不良の発生はなく、また、耐久を通して帯電性能が落ちることはなかった。
【０１２９】
【発明の効果】
本発明のように、クリーナーレス構成において、帯電前露光により帯電ローラに蓄積したトナーを制御することにより、帯電ローラニップ付近に蓄積したトナーが脱落することにより起こる弊害である遮光やかぶりを長期にわたり防止することができる。とともに、長期にわたり良好な帯電性能が維持でき、画像劣化のない画像形成装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の一例の概略構成図。
【図２】実施例で用いたシーケンス制御。
【図３】クリーナプロセス起因の画像弊害模式図。
【図４】画像弊害発生メカニズムの図。
【符号の説明】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  レーザビームスキャナ
４  現像器
４ａ  現像スリーブ
ｔ  現像剤（トナー）
ｍ  帯電促進粒子
５  転写ローラ
６  定着装置
７  帯電前露光装置
Ｐ  転写材
【図１】
2004341420.tif 000005
【図２】
2004341420.tif 000006
【図３】
2004341420.tif 000007
【図４】
2004341420.tif 000008