(57)【要約】【課題】クリーナレス方式の画像形成装置において、複数種の転写材を使用することによる帯電装置の汚染を防止して良好な画像を長期にわたって形成する。【解決手段】転写材としての厚紙の印字枚数（通紙枚数）が多いほど反転トナーが増加して、帯電装置２を汚染する。そこで画像形成装置本体５０に設けられた記憶手段５８に、カウンタ５３によって記憶される使用転写材のカテゴリーごとの印字枚数情報が、換算手段５４を介してＣＰＵ５５により所定の値（ここでは厚紙５００枚）と比較され、所定の値を超えるとそれに応じてバイアス制御手段５７により各種バイアス値や印加時間を変化させ、帯電電位の安定と、磁気ブラシ帯電器内の混入トナーの吐き出し回収を行う。【選択図】　　　図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、前記感光体表面を帯電する帯電手段と、前記感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を転写材又は中間転写体に転写する転写手段と、を備え、トナー像転写後に前記感光体表面に残ったトナーを除去するクリーニング手段を前記現像手段が兼ねる画像形成装置において、
前記帯電手段と前記現像手段と前記転写手段とにそれぞれ印加するバイアスのうちの少なくとも１つのバイアスについて、バイアス印加条件を、印字に供される複数種の転写材のそれぞれの使用量情報に応じて変更する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
汚染した前記帯電手段又は前記現像手段を前記使用量情報に応じて浄化するための動作モードであって、印字に必要な動作以外の、前記現像手段と帯電手段と転写手段のバイアス印加条件のうちの少なくとも１つを変更する動作モードを有する、
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】
前記使用量情報が、前記転写材の印字枚数又は印字量である、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記使用量情報が、前記転写材の印字枚数と印字量の積で表現される耐久劣化状態を表す指標値である、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記指標値はあらかじめ設定した過去の一定枚数における値である、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記使用量情報が、使用に供された複数種の転写材のそれぞれの印字量又は連続印字枚数、及び連続印字枚数の印字履歴に関する印字量情報である、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記印字量情報が、前記露光手段によって前記感光体を露光している時間又は露光していない時間のいずれか一方の時間をカウントしたカウント値情報である、
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】
前記印字量情報が、前記露光手段に入力される画像信号によって印字されるドット数をカウントしたカウント値情報である、
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９】
前記印字量情報が、トナー消費量情報である、
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１０】
前記現像手段が、現像剤残量検知手段を有し、前記現像剤残量検知手段によって前記トナー消費量情報を取得する、
ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記バイアス印加条件が、前記転写手段に印加するバイアスのバイアス印加条件であって、前記転写手段に対して正規の極性とは逆のバイアスを印加することである、
ことを特徴とする請求項２ないし１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記転写手段に対して正規の極性とは逆のバイアスを印加する際に、正規の極性とは逆の極性の電荷を帯びた現像剤を、前記転写材を担持搬送する転写材担持体又は前記中間転写体に転写させる、
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
動作モードとして、印字後において、前記転写手段に正規の極性とは逆のバイアスを印加する時間を設ける、
ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記バイアス印加条件が、前記現像手段に印加するバイアスのバイアス印加条件である、
ことを特徴とする請求項２ないし１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記動作モードとして、印字後において、前記現像手段に印加するバイアス印加条件を変更して前記現像手段に印加する時間を設ける、
ことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記バイアス印加条件が、前記帯電手段に印加するバイアスのバイアス印加条件である、
ことを特徴とする請求項２ないし１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記動作モードとして、印字後において、前記帯電手段に印加するバイアス印加条件を変更して前記帯電手段に印加する時間を設ける、
ことを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記帯電手段が、前記感光体表面に接触するように配置された導電性の接触帯電部材を有する、
ことを特徴とする請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記感光体は表面に電荷注入層を有し、
前記感光体表面に前記接触帯電部材を接触させて帯電バイアスを印加することにより、前記感光体表面を帯電させる、
ことを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記接触帯電部材が、磁性粒子と、前記磁性粒子を表面に担持して前記感光体に接触させる磁性粒子担持体とを有する、
ことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記接触帯電部材が、導電性繊維ブラシによって形成されている、
ことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記接触帯電部材が、導電性ゴムローラによって形成されている、
ことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の画像形成装置。
【請求項２３】
前記正規の極性とは逆の極性の電荷を帯びた現像剤は、前記接触帯電部材に付着又は混入した現像剤である、
ことを特徴とする請求項１２ないし２２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項２４】
前記正規の極性とは逆の極性の電荷を帯びた現像剤を、前記現像手段で回収する回収手段を有し、前記回収手段は、前記感光体表面の帯電電位と現像バイアスとの電位差を変化させる、
ことを特徴とする請求項１２ないし２３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項２５】
前記回収手段は、前記電位差を大きくする、
ことを特徴とする請求項２４に記載の画像形成装置。
【請求項２６】
前記接触帯電部材で回収した現像剤を前記接触帯電部材から前記感光体上に戻すために、前記接触帯電部材に対して画像形成時とは異なる現像剤戻しバイアスを印加する、
ことを特徴とする請求項１８ないし２５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項２７】
前記接触帯電部材に印加される帯電バイアスが、直流バイアス、又は直流バイアスに交流バイアスを重畳した重畳バイアスである、
ことを特徴とする請求項１８ないし２６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項２８】
前記現像剤戻しバイアスは、現像バイアスに対して、交流バイアスの振幅を変化させる、
ことを特徴とする請求項２７に記載の画像形成装置。
【請求項２９】
前記現像剤戻しバイアスは、現像バイアスに対して、交流バイアスの波形を変化させる、
ことを特徴とする請求項２７に記載の画像形成装置。
【請求項３０】
印字に供される転写材に応じてプロセススピードを変更する、
ことを特徴とする請求項１ないし２９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーナレス方式のプリンタ，複写機，ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（ａ）接触帯電
電子写真方式の画像形成装置において、像担持体（被帯電体）としての感光体を所定の極性・電位に帯電処理する帯電手段としては、従来から一般にコロナ帯電器が使用されてきた。これは感光体表面に対して、コロナ帯電器を非接触に対向配置して、コロナ帯電器から放出されるコロナに感光体表面をさらして感光体表面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
【０００３】
近年は、上述の非接触方式のコロナ帯電器による場合に比べて低オゾン・低電力等の利点を有することから、接触方式の帯電器が実用化されている。この接触方式の帯電装置は、帯電電圧（帯電バイアス）を印加した帯電部材（接触帯電部材）を感光体表面に当接させることにより、感光体表面を所定の極性・電位に一様に帯電させるものである。特に、帯電部材として導電ローラ（帯電ローラ）を用いたローラ帯電方式の装置が帯電の安定性という点から好ましく用いられている。
【０００４】
また、接触帯電部材として、磁気ブラシ帯電部材を使用した磁気ブラシ帯電器も安定性という点から好ましく用いられている。この磁気ブラシ帯電器は、磁性粒子を直接にマグネットに、又はマグネットを内包するスリーブ上に磁気的に拘束させて磁気ブラシ部を形成し、この磁気ブラシ部を停止又は回転させて感光体表面に接触させ、さらにこれに帯電バイアスを印加することによって感光体表面の帯電を行うものである。
【０００５】
さらに、導電性の繊維をブラシ状に形成したファーブラシ帯電部材（帯電ファーブラシ）、導電性ゴムをブレード状に形成した導電ゴムブレード（帯電ブレード）等も接触帯電部材として好ましく用いられている。
【０００６】
接触帯電の帯電機構（帯電メカニズム）にはコロナ帯電系と電荷注入帯電系（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われる。
【０００７】
コロナ帯電系は、接触帯電部材と感光体との微小間隙に生じるコロナ放電現象による放電生成物で感光体表面が帯電する系である。コロナ帯電は、接触帯電部材と感光体との間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くないものの、放電生成物を生じる。
【０００８】
これに対して、電荷注入帯電系は、接触帯電部材から感光体に直接に電荷が注入されることで感光体表面が帯電する系である。より詳しくは、中抵抗の接触帯電部材が感光体表面に接触して、放電現象を介さずに、つまり放電を基本的に用いないで感光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しきい値以下の印加電圧であっても、感光体を印加電圧相当の電位に帯電することができる。この電荷注入帯電系はイオンの発生を伴わない。
【０００９】
しかし電荷注入帯電であるため、接触帯電部材の感光体への接触性が帯電性に大きく影響する。
【００１０】
そこで接触帯電部材はより密に構成し、また感光体との速度差を多く持ち、より高い頻度で感光体に接触する構成をとる必要があり、この点において接触帯電部材として特に磁気ブラシ帯電器は安定した帯電を行なうことができる。
【００１１】
磁気ブラシ帯電器による電荷注入帯電は、抵抗とコンデンサの直列回路と等価であると見ることができる。理想的な帯電プロセスでは感光体表面のある点が磁気ブラシと接触している時間（帯電ニップ／感光体の周速）にコンデンサが充電され、感光体表面電位が印加電圧とほぼ同値になる。
【００１２】
導電性の接触部材に電圧を印加し感光体の表面にあるトラップ準位に電荷を注入して感光体の接触帯電を行なう方法がある。また、感光体として通常の有機感光体上に導電性微粒子を分散させた表層（電荷注入層）を有するものや、アモルファスシリコン感光体などを用いると、接触帯電部材に印加したバイアスのうちの直流成分とほぼ同等の帯電電位を感光体表面に得ることが可能である（例えば、特開平６−３９２１号公報）。
【００１３】
注入帯電方式は、環境依存性が少ないだけでなく、放電を用いないため、接触帯電部材に対する印加電圧は感光体電位と同程度で十分であり、また、オゾンを発生しない利点があり、完全なオゾンレスかつ低電力消費型帯電が可能となる。
【００１４】
（ｂ）クリーナレスプロセス（トナーリサイクルプロセス）
また近年、画像形成装置は小型化が進んできたが、帯電・露光・現像・転写・定着・クリーニング等の画像形成プロセスの各手段・機器をそれぞれ小型化するだけでは、画像形成装置の全体的な小型化には限界があった。また、転写後の感光体上の転写残トナー（残留現像剤）はクリーニング装置（クリーナ）によって回収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好ましい。
【００１５】
そこで、クリーナを取り外し、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て回収し、回収したトナーを再利用するようにした装置構成、すなわち「クリーナレスプロセス（クリーナレス方式）」の画像形成装置も出現している。
【００１６】
現像同時クリーニングとは、転写後に感光体上に若干残留したトナーを、次工程以後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との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用いられるため、廃トナーをなくし、メンテナンスも簡略化される。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、画像形成装置を大幅に小型化できるようになる。また、感光体を帯電する帯電装置が接触帯電方式である場合には、感光体に接触している帯電部材に転写残トナーを一旦回収させ、それを再び感光体上に吐き出させて現像装置で回収するようにしている。
【００１７】
クリーナレス方式においては、接触帯電部材に転写残トナーが多く混入したり付着したりするため、画像形成枚数（耐久枚数）が増加するに連れて、接触帯電部材の抵抗値が変動する。そこで、画像形成枚数や画像比率に応じた帯電部材清掃バイアスを、例えば非画像形成時に印加して帯電部材の劣化を遅らせるというような方法が知られている。つまり接触帯電においては、磁気ブラシに混入したり、ローラに付着したりしたトナーを感光体上に吐き出しやすいバイアス条件やハード構成の条件が存在し、帯電器寿命を延ばすことが可能である。また、このようなバイアス条件の変更は、耐久劣化を何らかの検知手段や、あらかじめ設定した枚数やトナー消費量等の使用量の閾値に従って行うことで、より無駄の無い効率的な清掃モードとして機能する。
【００１８】
特に磁気ブラシ注入帯電装置の場合、正負両極性のトナーが存在すると考えられる転写残トナーを、一旦磁気ブラシ部で回収して前画像の履歴を消すとともに、磁性粒子と回収したトナーとの接触摩擦によってトナーを正規の極性に帯電させることにより、再び感光体上に戻す制御が可能となる。
【００１９】
また、磁気ブラシ部から感光体へ吐き出されたトナーは極めて均一な散布状態にあり、また、その量も少量であるため、次の像露光過程に実質的に悪影響を及ぼすことはない。また、転写残トナーのパターンに起因するゴースト像の発生もなく、正規極性のトナーは非画像領域においては現像バイアスと帯電電位との差により確実に回収することができる。
【００２０】
導電性ローラを用いた帯電の場合は、ローラに付着した反対極性トナーを正規極性に戻すために、ローラに摩擦系列が考慮されたシートを当接するなどの方法がある。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような接触帯電方式を用いたクリーナレス方式の画像形成装置においては、転写残トナーに起因する不具合が生じていた。以下に詳述する。
【００２２】
前述のように、転写残トナーは帯電装置において正規の極性、すなわち帯電極性と同極性に揃えられて現像装置で回収されるが、わずかながら、ほとんど極性を持たなかったり、逆極性のままの状態であったりするトナー（以下「反転トナー」という。）が存在することがある。通常、この逆極性のトナーは極微量であり、仮に現像装置で回収されずに感光体上を連れ回ることがあっても正規の転写条件においては転写されることなく、また、多くの反転トナーは帯電部材との接触により再び正規の極性を持つことができるため、特に問題にはならない。
【００２３】
ところが、使用する転写材（トナー像が形成される紙や透明フィルム）の厚み、表面性等によっては、反転トナーは、画像上の白地部にかぶりとして発生してしまうことがある。その理由については明確ではないが、転写材の厚みが厚い場合は、転写部における転写部材（転写ローラや転写ブレード）の接触圧が強まることにより、逆極性ながらも圧力で転写されてしまうものと考えられる。また、コート紙のように平滑性の高い転写材にあっては、転写材と感光体との密着性が高まるために、同時にトナーが転写材に押し付けられることを回避する隙間が存在せず、やはり密着度が高まり圧力で転写されるものと考えられる。
【００２４】
反転トナーや極性をほとんど持たないトナーは、もともとある比率で存在しうるが、特に高湿下においては、トナーが正規の帯電極性を持ちにくい環境であったり、帯電器内のトナー量が一時的に増加して接触帯電がされにくい状態であったり、また、長期間転写されずにドラム周りを周回しているうちに外添剤が埋め込まれるなど、劣化したトナーが増加していった場合に顕著に発生する。
【００２５】
また、クリーナレス方式で使用される補助帯電ブラシ、つまり転写装置と帯電器との間に配設される補助帯電ブラシは、前画像履歴防止等の効果が期待され、正規帯電とは逆極性のバイアスが印加される。その電流がトナーに電荷を付与し、反転トナー発生の一要因にもなっている。
【００２６】
これらの反転トナーの発生要因自体は、通紙する転写材によらないが、この反転トナーは、転写装置の上流部の空間で発生する異常放電によって発生するため、転写材に対応した転写バイアス条件に左右されることも知られている。例として、タンデム方式の４色フルカラーの画像形成装置について説明する。
【００２７】
この画像形成装置は、画像形成装置本体内に４個の画像形成部が並設され、これらの画像形成部においてそれぞれ色の異なったトナー像が帯電・露光・現像・転写の画像形成プロセスを経て形成される。
【００２８】
画像形成部は、それぞれ専用の感光ドラム（像担持体）と、感光ドラム上にトナー像を形成する画像形成プロセス機器とを有している。各感光ドラム上に各色のトナー像が形成される。各感光ドラムに隣接して、転写材担持体（転写ベルト）が設置され、感光ドラム上に形成された各色のトナー像が、後述の転写部材により、転写ベルト上に担持して搬送される転写材上に重畳転写される。各色のトナー像が転写された転写材は、その後、転写ベルトから分離され、定着装置へ搬送される。搬送された転写材は、定着装置による加熱及び加圧によって、トナー像が溶融混色されて定着させる。その後、画像形成装置本体外部に排出される。
【００２９】
画像形成部において、転写装置は、転写部材として、それぞれ転写ベルトの裏側に接触して転写を行う接触式の転写帯材を備える。
【００３０】
各画像形成部において、感光ドラム上のトナー像を、転写ベルト上に担持された転写材上に順次多重転写する際に、転写する直前、すなわち転写ベルトと感光ドラムとの当接点の上流側近傍に空間が存在し、このわずかな空間においても転写電界が作用し、その空間の異常放電等が生じる領域において、感光ドラム上のトナーのうち他のトナーよりも鏡映力が小さい一部のトナーが早くから飛翔したり、また、他のトナーよりも鏡映力が大きいトナーの極性が反転してしまい、転写材に転写されないばかりか、反転トナーに近接する他のトナーの転写のための飛翔を妨げる等の、トナー飛散、転写抜けなどの画像不良が発生しやすくなる。つまり、転写前放電に伴う画像不良が生じていた。特に厚紙やコート紙を用いる場合は、転写効率最適化のために通常の転写材（例えば、コピー用紙）の使用時よりも高い転写バイアス設定がなされ、異常放電の影響が顕著となるため、反転トナーがより発生しやすくなる。
【００３１】
また、転写材担持体が転写ベルトという構成上、搬送速度、転写材の厚み、サイズ等により、転写領域内への搬入経路（紙パス）がばたつくなど不安定となっており、したがって、転写前の感光ドラム、転写ベルト間の空隙幅（空隙の間隔）も不安定な状態となっている。すると、放電領域外であっても、その空隙幅が減少したときには、放電が生じており、反転トナー発生の原因となっていた。このような反転トナーが帯電器内に混入したり付着したりすると、一定量を超えた場合に徐々に感光ドラム上に漏れ出し、現像装置では回収されないまま厚紙等に圧力転写されてしまう。
【００３２】
以上述べたように、反転トナーは特に厚紙等の特殊紙を通紙した場合により多く発生する傾向にある。クリーナレス方式において、帯電器の汚れによる帯電不良をより長期に渡り引き起こさないようにするためには、正規の極性を持つトナーの制御は当然必要であったが、同時に反転トナーの処理が必要となる。これらのトナーは、前述のように、磁気ブラシ部に混入したりローラに付着したりしたトナーを感光体上に吐き出しやすいバイアス条件やハード構成の条件が存在し、帯電器寿命を延ばすことが可能である。
【００３３】
ところがこの場合、正規極性トナーと反転トナーの挙動は電界作用に対しては正反対の挙動を示すため、通常の画像形成時に対してバイアス条件を変更するとしても、異なるタイミングにおいて異なるバイアスを印加しなければならない。
【００３４】
しかしながら、厚紙等の特殊紙をどれだけ用いたかによって蓄積した正規極性トナーや反転トナーの量がそれぞれ異なり、あらかじめ予測することは困難であるため、適当な時に適当な時間だけ、それぞれのトナーを感光体上に吐き出す最適な設定にすることができない。このことは、常に余裕をもって清掃モードを設定せざるを得ず、必要以上に帯電器や感光体を動作させ、その結果、感光体や帯電器を劣化させる原因となっていた。
【００３５】
そこで、本発明は、クリーナレス方式の画像形成装置において、画像形成に供された転写材の種類や厚さにかかわらず、正規極性トナーと反転トナーを過不足無く処理し、良質な画像をより長期にわたって形成することができるようにした画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、感光体と、前記感光体表面を帯電する帯電手段と、前記感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を転写材又は中間転写体に転写する転写手段と、を備え、トナー像転写後に前記感光体表面に残ったトナーを除去するクリーニング手段を前記現像手段が兼ねる画像形成装置において、前記帯電手段と前記現像手段と前記転写手段とにそれぞれ印加するバイアスのうちの少なくとも１つのバイアスについて、バイアス印加条件を、印字に供される複数種の転写材のそれぞれの使用量情報に応じて変更する、ことを特徴とする。
【００３７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、汚染した前記帯電手段又は前記現像手段を前記使用量情報に応じて浄化するための動作モードであって、印字に必要な動作以外の、前記現像手段と帯電手段と転写手段のバイアス印加条件のうちの少なくとも１つを変更する動作モードを有する、ことを特徴とする。
【００３８】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記使用量情報が、前記転写材の印字枚数又は印字量である、ことを特徴とする。
【００３９】
請求項４に係る発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記使用量情報が、前記転写材の印字枚数と印字量の積で表現される耐久劣化状態を表す指標値である、ことを特徴とする。
【００４０】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記指標値はあらかじめ設定した過去の一定枚数における値である、ことを特徴とする。
【００４１】
請求項６に係る発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記使用量情報が、使用に供された複数種の転写材のそれぞれの印字量又は連続印字枚数、及び連続印字枚数の印字履歴に関する印字量情報である、ことを特徴とする。
【００４２】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記印字量情報が、前記露光手段によって前記感光体を露光している時間又は露光していない時間のいずれか一方の時間をカウントしたカウント値情報である、ことを特徴とする。
【００４３】
請求項８に係る発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記印字量情報が、前記露光手段に入力される画像信号によって印字されるドット数をカウントしたカウント値情報である、ことを特徴とする。
【００４４】
請求項９に係る発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記印字量情報が、トナー消費量情報である、ことを特徴とする。
【００４５】
請求項１０に係る発明は、請求項９に記載の画像形成装置において、前記現像手段が、現像剤残量検知手段を有し、前記現像剤残量検知手段によって前記トナー消費量情報を取得する、ことを特徴とする。
【００４６】
請求項１１に係る発明は、請求項２ないし１０のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記バイアス印加条件が、前記転写手段に印加するバイアスのバイアス印加条件であって、前記転写手段に対して正規の極性とは逆のバイアスを印加することである、ことを特徴とする。
【００４７】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載の画像形成装置において、前記転写手段に対して正規の極性とは逆のバイアスを印加する際に、正規の極性とは逆の極性の電荷を帯びた現像剤を、前記転写材を担持搬送する転写材担持体又は前記中間転写体に転写させる、ことを特徴とする。
【００４８】
請求項１３に係る発明は、請求項１１又は１２に記載の画像形成装置において、動作モードとして、印字後において、前記転写手段に正規の極性とは逆のバイアスを印加する時間を設ける、ことを特徴とする。
【００４９】
請求項１４に係る発明は、請求項２ないし１３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記バイアス印加条件が、前記現像手段に印加するバイアスのバイアス印加条件である、ことを特徴とする。
【００５０】
請求項１５に係る発明は、請求項１４に記載の画像形成装置において、前記動作モードとして、印字後において、前記現像手段に印加するバイアス印加条件を変更して前記現像手段に印加する時間を設ける、ことを特徴とする。
【００５１】
請求項１６に係る発明は、請求項２ないし１５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記バイアス印加条件が、前記帯電手段に印加するバイアスのバイアス印加条件である、ことを特徴とする。
【００５２】
請求項１７に係る発明は、請求項１６に記載の画像形成装置において、前記動作モードとして、印字後において、前記帯電手段に印加するバイアス印加条件を変更して前記帯電手段に印加する時間を設ける、ことを特徴とする。
【００５３】
請求項１８に係る発明は、請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記帯電手段が、前記感光体表面に接触するように配置された導電性の接触帯電部材を有する、ことを特徴とする。
【００５４】
請求項１９に係る発明は、請求項１８に記載の画像形成装置において、前記感光体は表面に電荷注入層を有し、前記感光体表面に前記接触帯電部材を接触させて帯電バイアスを印加することにより、前記感光体表面を帯電させる、ことを特徴とする。
【００５５】
請求項２０に係る発明は、請求項１８又は１９に記載の画像形成装置において、前記接触帯電部材が、磁性粒子と、前記磁性粒子を表面に担持して前記感光体に接触させる磁性粒子担持体とを有する、ことを特徴とする。
【００５６】
請求項２１に係る発明は、請求項１８又は１９に記載の画像形成装置において、前記接触帯電部材が、導電性繊維ブラシによって形成されている、ことを特徴とする。
【００５７】
請求項２２に係る発明は、請求項１８又は１９に記載の画像形成装置において、前記接触帯電部材が、導電性ゴムローラによって形成されている、ことを特徴とする。
【００５８】
請求項２３に係る発明は、請求項１２ないし２２のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記正規の極性とは逆の極性の電荷を帯びた現像剤は、前記接触帯電部材に付着又は混入した現像剤である、ことを特徴とする。
【００５９】
請求項２４に係る発明は、請求項１２ないし２３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記正規の極性とは逆の極性の電荷を帯びた現像剤を、前記現像手段で回収する回収手段を有し、前記回収手段は、前記感光体表面の帯電電位と現像バイアスとの電位差を変化させる、ことを特徴とする。
【００６０】
請求項２５に係る発明は、請求項２４に記載の画像形成装置において、前記回収手段は、前記電位差を大きくする、ことを特徴とする。
【００６１】
請求項２６に係る発明は、請求項１８ないし２５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記接触帯電部材で回収した現像剤を前記接触帯電部材から前記感光体上に戻すために、前記接触帯電部材に対して画像形成時とは異なる現像剤戻しバイアスを印加する、ことを特徴とする。
【００６２】
請求項２７に係る発明は、請求項１８ないし２６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記接触帯電部材に印加される帯電バイアスが、直流バイアス、又は直流バイアスに交流バイアスを重畳した重畳バイアスである、ことを特徴とする。
【００６３】
請求項２８に係る発明は、請求項２７に記載の画像形成装置において、前記現像剤戻しバイアスは、現像バイアスに対して、交流バイアスの振幅を変化させる、ことを特徴とする。
【００６４】
請求項２９に係る発明は、請求項２７に記載の画像形成装置において、前記現像剤戻しバイアスは、現像バイアスに対して、交流バイアスの波形を変化させる、ことを特徴とする。
【００６５】
請求項３０に係る発明は、請求項１ないし２９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、印字に供される転写材に応じてプロセススピードを変更する、ことを特徴とする。
【００６６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００６７】
＜実施の形態１＞
（１）画像形成装置全体の概要
本発明に係る画像形成装置は、帯電手段（後述の帯電装置２や補助帯電装置１２）又は現像手段（後述の現像装置４）を使用量情報に応じて浄化するための動作モードであって、印字（画像形成）に必要な動作以外の、現像手段と帯電部材と転写手段のバイアス印加条件のうちの少なくとも１つを変更する動作モードを有することを特徴としている。
【００６８】
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例として、本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す。本実施の形態の画像形成装置は、電子写真方式、転写方式、電荷注入帯電方式、クリーナレス方式のレーザビームプリンタ（以下「画像形成装置」という。）である。
【００６９】
同図に示す画像形成装置は、画像形成装置本体（不図示）の内側に、像担持体としてドラム型の感光体（以下「感光ドラム」という。）１を備えている。本実施の形態の感光ドラム１は負帯電性・電荷注入帯電性のＯＰＣ感光体（有機光導電性感光体）であり、軸（不図示）を中心に矢印ａ方向に１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転駆動される。
【００７０】
感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、帯電装置（帯電手段）２、露光装置（露光手段）３、現像装置（現像手段）４、転写装置（転写手段）５、補助帯電装置（帯電手段）１２が配設されている。
【００７１】
また、転写材Ｐの搬送方向の上流側から順に、給紙カセット６、給紙ローラ７、搬送ローラ８、シートパス９，１０、定着装置（定着手段）１１が配設されている。
【００７２】
帯電装置２は、感光ドラム１表面（外周面）を所定の極性・電位に一様に帯電処理する接触帯電装置である。本実施の形態では、磁気ブラシ帯電装置を使用している。回転中の感光ドラム１表面は、この磁気ブラシ帯電装置により、電荷注入帯電方式でほぼ−７００Ｖに一様に帯電処理される。
【００７３】
露光装置３は、画像情報露光手段としてのレーザビームスキャナである。この露光装置３は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等（いずれも不図示）を有している。露光装置３は、ＣＣＤ等の光電変換素子を有する原稿読み取り装置、コンピュータ、ワードプロセッサ等（いずれも不図示）のホスト装置から入力される信号（目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号）に対応して変調されたレーザ光Ｌを射出して、このレーザ光Ｌにより、帯電後の感光ドラム１表面を走査露光する。このレーザ光Ｌの走査露光により、感光ドラム１表面は、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００７４】
現像装置４は、本実施の形態では、重合法で作製した、転写残トナーの少ない高離型性の球形トナーと、磁性キャリヤとを混合した現像剤による二成分接触現像方式の現像装置を用いている。そして、感光ドラム１表面の静電潜像をトナー像として反転現像している。
【００７５】
転写装置５は、感光ドラム１の下方に配置されている。転写装置５は、本実施の形態では、転写ベルトタイプのものであり、無端状の転写ベルト５ａと、駆動ローラ５ｂと、従動ローラ５ｃと、転写ブレード５ｄとを有している。転写ベルト５ａは、例えば、膜厚７５μｍのポリイミドのベルトによって形成されていて、駆動ローラ５ｂと従動ローラ５ｃとの間に張設されている。感光ドラム１の矢印ａ方向の回転に対して、矢印ｄ方向に回転する。転写ベルト５ａの周速度は、感光ドラム１のそれとほぼ同じに設定されている。転写ブレード５ｄは、転写ベルト５ａの内側に配設された導電性ブレードであり、転写ベルト５ａの上行側ベルト部分を感光ドラム１の下部に当接させて転写部位としての転写ニップ部Ｔを形成している。
【００７６】
給紙カセット６は、紙等の転写材Ｐを積載収納している。給紙ローラ７の駆動により給紙カセット６内の転写材Ｐが１枚ずつ分離給紙され、搬送ローラ８等を含むシートパス９を通って所定の制御タイミングにて転写ニップ部Ｔに給送される。
【００７７】
転写ニップ部Ｔに給送された転写材Ｐは、感光ドラム１と転写ベルト５ａの間を挟持搬送され、その間、転写ブレード５ｄに転写バイアス印加電源Ｅ５から所定の転写バイアスが印加されて、転写材Ｐの裏面からトナーと逆極性の帯電がなされる。これにより、転写ニップ部Ｔを通る転写材Ｐの表面側に、感光ドラム１上のトナー像が順次に静電転写されていく。なお転写ベルト５ａに付着した不要なトナーや紙粉は、転写ベルトクリーニング装置５ｅによって除去されるようになっている。
【００７８】
トナー像転写後の転写材Ｐは、感光ドラム１表面から順次に分離されてシートパス１０を通って定着装置（例えば熱ローラ定着装置）１１に搬送される。転写材Ｐは、ここで、加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。これにより、画像形成が完了する。
【００７９】
図１に示す画像形成装置は、前述のように、クリーナレス方式を採用しており、転写ニップ部Ｔで転写材Ｐに転写されずに感光ドラム１表面に残ったトナー（転写残トナー）を除去する専用のクリーナは有していない。転写残トナーは、後述するように、引き続く感光ドラム１の回転で帯電装置２の位置に至り、感光ドラム１に接触している接触帯電部材としての磁気ブラシ部に一時的に回収され、その回収トナーが再び感光ドラム１表面に吐き出されて最終的に現像装置４によって回収される。転写残トナーが除去された感光ドラム１は繰り返して画像形成に供される。
【００８０】
補助帯電装置１２は、感光ドラム１の回転方向に沿っての転写装置５の下流側でかつ帯電装置２の上流側において、感光ドラム１表面に当接されている。補助帯電装置１２は、本実施の形態では、導電性ブラシによって形成されている。補助帯電装置１２には、ＡＣバイアス、帯電と逆極性のＤＣバイアス、又はＡＣバイアスを重畳した帯電と逆極性のＤＣバイアスを印加される。補助帯電装置１２は、帯電装置２による帯電直前の感光ドラム表面電位をならすとともに、転写残トナーを除電又は感光ドラム１の帯電と逆極性に帯電して、帯電装置２の磁気ブラシ部での回収を容易にする。
【００８１】
（２）現像装置
図２は、本実施の形態で使用した現像装置４の拡大縦断面である。静電潜像の現像方法としては、トナー粒子に対して磁性のキャリヤを混合した二成分現像剤を用いた。この現像剤を磁気力によって搬送し感光ドラム１に対して接触状態で現像する方法（二成分接触現像）を使用している。
【００８２】
本実施の形態における現像装置４は、重合法で作製した高離型性球形非磁性トナーと磁性キャリヤ（現像用磁性粒子、現像キャリヤ）を混合したものを現像剤として用い、この現像剤を現像剤担持体に磁気力によって磁気ブラシ層とし保持させて現像部に搬送し感光ドラム１表面に接触させて静電潜像をトナー像として現像する二成分磁気ブラシ接触現像方式の反転現像装置である。
【００８３】
図２に示す現像装置４は、現像容器４ａ、現像剤担持体としての現像スリーブ４ｂ、この現像スリーブ４ｂ内に固定配置された磁界発生手段としての磁石（マグネットローラ）４ｃ、現像スリーブ４ｂ表面に現像剤の薄層を形成するための現像剤層厚規制ブレード４ｄ、現像剤攪拌搬送スクリュー４ｅ、現像剤容器４ａ内に収容した二成分の現像剤４ｆを有している。上述のように、二成分の現像剤４ｆは、非磁性トナーｔと現像キャリヤｃとを混合したものである。なお、この現像剤４ｆには、適宜外添剤が加えられている。
【００８４】
現像スリーブ４ｂは少なくとも現像時においては、感光ドラム１に対し最近接距離（隙間）が約５００μｍになるように配置されている。この現像スリーブ４ｂの外面に担持させた現像剤磁気ブラシ薄層４ｈが感光ドラム１表面に接触するように設定されている。この現像剤磁気ブラシ薄層４ｈと感光ドラム１との接触ニップ部ｍが現像領域（現像部）である。
【００８５】
現像スリーブ４ｂは内部のマグネットローラ４ｃの外回りを矢印方向（反時計回り）に所定の回転速度で駆動される。これにより、現像容器４ａ内において現像スリーブ４ｂの外周面に、マグネットローラ４ｃの磁力により現像剤４ｆの磁気ブラシ（現像剤磁気ブラシ）が形成される。その現像剤磁気ブラシは、現像スリーブ４ｂの回転とともに搬送され、現像剤層厚規制ブレード４ｄにより層厚規制を受けて所定層厚の現像剤磁気ブラシ薄層４ｈとして現像容器４ａ外に持ち出されて現像部ｍへ搬送され、感光ドラム１表面に接触して、引き続く現像スリーブ４ｂの回転で再び現像容器４ａ内に戻し搬送される。
【００８６】
現像スリーブ４ｂには現像バイアス印加電源Ｅ４により、ＤＣ成分とＡＣ成分とが重畳された所定の現像バイアスが印加される。本実施の形態での現像特性は、感光ドラム１の帯電電位と現像バイアスのＤＣ成分値の差が２００Ｖ以下の場合には、かぶりが生じ、３５０Ｖ以上であると現像キャリヤｃの感光ドラム１への付着が生じた。
【００８７】
現像容器４ａ内の現像剤４ｆ（ｔ＋ｃ）のトナー濃度（現像キャリヤｃとの混合割合）は、トナーが静電潜像の現像に消費されて逐次消費されていくので、逐次低下していく。現像容器４ａ内の現像剤４ｆのトナー濃度は、検知手段（不図示）により検知されて所定の許容下限濃度まで低下すると、トナー補給部４ｇから現像容器４ａ内の現像剤４ｆにトナーｔの補給がなされて現像容器４ａ内の現像剤４ｆのトナー濃度を常に所定の許容範囲内に保つようにトナー補給制御される。
【００８８】
（３）感光ドラム
本実施の形態の感光ドラム１は前述したように負帯電性・電荷注入性のドラム型のＯＰＣ感光体である。図３に、感光ドラム１の層構成を模式的に示す。なお、同図において下方が内側であり、上方が外側である。
【００８９】
感光ドラム１は、直径３０ｍｍのアルミニウム製のドラム基体１ａ上に以下の第１層〜第５層の機能層を下から順に設けたものである。
【００９０】
第１層：下引き層１ｂであり、アルミニウムのドラム基体１ａの欠陥などをならすため、またレーザ露光の反射によるモアレの発生を防止するために設けられている厚さ約２０μｍの導電層である。
【００９１】
第２層：正電荷注入防止層１ｃであり、アルミニウムのドラム基体１ａから注入された正電荷が感光体表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たし、アミラン樹脂とメトキシメチル化ナイロンによって１０６Ω・ｃｍ程度に、抵抗調整された厚さ約１μｍの中抵抗層である。
【００９２】
第３層：電荷発生層１ｄであり、ジスアゾ系の顔料を樹脂に分散させた厚さ約０．３μｍの層であり、レーザ露光を受けることによって正負の電荷対を発生する。
【００９３】
第４層：電荷輸送層１ｅであり、ポリカーボネイト樹脂にヒドラゾンを分散させたものであり、Ｐ型半導体である。したがって、感光体表面に帯電された負電荷はこの層を移動することはできず、電荷発生層１ｄで発生した正電荷のみを感光体表面に輸送することができる。
【００９４】
第５層：電荷注入層１ｆであり、バインダーとしての光硬化性のアクリル樹脂に光透過性の導電フィラーをドーピングして低抵抗化（導電化）した粒径０．０３μｍの酸化スズＳｎＯ２の超微粒子を樹脂に対して７０重量パーセント分散させた材料の約３μｍの塗工層である。この電荷注入層１ｆの電気抵抗値は、充分な帯電性を有し、かつ画像流れを起こさない条件である１×１０１０〜１×１０１４Ω・ｃｍである必要がある。本実施の形態では、表面抵抗が１×１０１１Ω・ｃｍの感光ドラム１を用いた。
【００９５】
（４）磁気ブラシ帯電装置
図４は、磁気ブラシ帯電装置２の拡大縦断面を模式的に示す図である。本実施の形態の磁気ブラシ帯電装置２は、大きく分けて、接触帯電部材としての磁気ブラシ帯電器２Ａ、この磁気ブラシ帯電器２Ａと導電性の磁性粒子（帯電キャリヤ）２ｄを収容する容器（ハウジング）２Ｂ、磁気ブラシ帯電器２Ａに帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加電源Ｅ２等からなる。
【００９６】
磁気ブラシ帯電器２Ａは、本実施の形態のものはスリーブ回転タイプであり、マグネットロール（磁石）２ａと、このマグネットロール２ａに外嵌させた磁性粒子担持体としての非磁性ステンレス製のスリーブ（電極スリーブ、導電スリーブ、帯電スリーブなどと称される）２ｂと、このスリーブ２ｂの外周面にスリーブ内部のマグネットロール２ａの磁気力で磁気拘束させて形成保持させた磁性粒子２ｄの磁気ブラシ部２ｃとからなる。
【００９７】
マグネットロール２ａは非回転の固定部材であり、スリーブ２ｂはこのマグネットロール１２の外回りを矢印ｂ方向に駆動系（不図示）により所定の周速度、本実施の形態では２２５ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動される。また、スリーブ２ｂは感光ドラム１に対してスペーサコロなどの手段によって５００μｍ程度の隙間を保たせて配設してある。容器２Ｂには、磁性ブラシ層厚規制ブレード２ｅが取り付けられている。この磁性ブラシ層厚規制ブレード２ｅは、非磁性ステンレス製のブレードであり、スリーブ２ｂ表面とのギャップが９００μｍになるように配置されている。
【００９８】
容器２Ｂ内の磁性粒子２ｄはその一部がスリーブ２ｂ外周面にスリーブ内部のマグネットロール２ａの磁気力で磁気拘束されて磁気ブラシ部２ｃとして保持される。磁気ブラシ部２ｃはスリーブ２ｂの回転駆動に伴い、スリーブ２ｂに伴ってスリーブ２ｂと同方向に回転する。このとき磁気ブラシ部２ｃの層厚は、磁性ブラシ層厚規制ブレード２ｅにより均一厚さに規制させる。磁気ブラシ部２ｃの規制後の層厚は、スリーブ２ｂと感光ドラム１との対向隙間部の間隔より大きくなるように設定されているので、磁気ブラシ部２ｃはスリーブ２ｂと感光ドラム１との対向部において感光ドラム１に対して所定幅の接触ニップ部を形成して接触する。この接触ニップ部が帯電ニップ部Ｎである。したがって、感光ドラム１は、帯電ニップ部Ｎにおいて磁気ブラシ帯電器２Ａのスリーブ２ｂの回転に伴って回転する磁気ブラシ部２ｃで摺擦される。この場合、帯電ニップ部Ｎにおいて感光ドラム１の移動方向と磁気ブラシ部２ｃの移動方向は逆方向となり、相対移動速度は速くなる。
【００９９】
スリーブ２ｂと磁気ブラシ層厚規制ブレード２ｅには帯電バイアス印加電源Ｅ２から所定の帯電バイアスが印加される。感光ドラム１が回転駆動され、磁気ブラシ帯電器２Ａのスリーブ２ｂが回転駆動され、帯電バイアス印加電源Ｅ２から所定の帯電バイアスが印加されることで、感光ドラム１表面が、本実施の形態の場合は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。
【０１００】
スリーブ２ｂ内に固定配置されているマグネットロール２ａは、スリーブ２ｂと感光ドラム１の最近接位置ｃとの角度θを感光ドラム回転方向上流側２０°から下流側１０°の範囲に入るようにすることが望ましく、上流側１５°〜０°であればさらによい。それより下流だと主極位置に磁性粒子２ｄが引き付けられ、帯電ニップ部Ｎの感光ドラム回転方向下流側に磁性粒子２ｄの滞留が発生しやすくなる。これに対して、上流すぎると、帯電ニップ部Ｎを通過した磁性粒子２ｄの搬送性が悪くなり、滞留が発生しやすくなる。また、帯電ニップ部Ｎに磁極がない場合は、磁性粒子２ｄに作用するスリーブ２ｂへの拘束力が弱くなり、磁性粒子２ｄが感光ドラム１に付着しやすくなるのは明らかである。ここで述べている帯電ニップ部Ｎは、帯電時に磁性ブラシ部２ｃの磁性粒子２ｄが感光ドラム１と接触している領域を示す。本実施の形態では、上流側１０°の位置に約９００Ｇの磁極を配置した。
【０１０１】
磁気ブラシ部２ｃを構成する磁性粒子２ｄは、本実施の形態では、焼結した強磁性体（フェライト）を還元処理をしたものを用いたが、他に樹脂と強磁性体粉を混練して粒子状に成形したもの、又はこれに抵抗値調節のために導電性カーボン等を混ぜたものや、表面処理を行ったものも同様に用いることができる。磁気ブラシ部の磁性粒子２ｄは、感光ドラム１表面のトラップ準位に電荷を良好に注入する役割と、感光ドラム１上に生じたピンホールなどの欠陥に帯電電流が集中してしまうことに起因して生じる帯電部材及び感光体の通電破壊を防止する役割を兼ね備えていなければならない。したがって、磁気ブラシ帯電器２Ａの電気抵抗値は、１×１０４Ω〜１×１０９Ωであることが好ましく、特には１×１０４〜１×１０７Ωであることが好ましい。磁気ブラシ帯電器２Ａの電気抵抗値が１×１０４Ω未満ではピンホールリークが生じやすくなる傾向があり、逆に１×１０９Ωを超えると良好な電荷の注入がしにくくなる傾向にある。また、抵抗値を上述の範囲内に制御するためには、磁性粒子２ｄの体積抵抗値は１×１０４〜１×１０９Ω・ｃｍであることが望ましく、特には１×１０４〜１×１０７Ω・ｃｍであることがより好ましい。
【０１０２】
本実施の形態で用いた磁気ブラシ帯電器２Ａの電気抵抗値は、１×１０６Ω・ｃｍであり、帯電バイアスのＤＣ成分として−７００Ｖを印加することで、感光ドラム１の表面電位も、−７００Ｖとなった。
【０１０３】
磁性粒子２ｄの体積抵抗値は、図５に略図を示す測定装置によって測定した。すなわち、セルＡに磁性体粒子２ｄを充填し、この充填磁性粒子２ｄに接するように主電極１７及び上部電極１８を配し、これら電極１７，１８間に定電圧電源２２から電圧を印加し、そのとき流れる電流を電流計２０で測定することにより求めた。同図中の符号１９は絶縁物、２１は電圧計、２４はガイドリングを示す。その測定条件は、温度２３℃、湿度６５％の環境において、充填された磁性粒子２ｄのセルＡとの接触面積Ｓ＝２ｃｍ２、厚みｄ＝１ｍｍ、上部電極１８の荷重１０ｋｇ、印加電圧１００Ｖである。
【０１０４】
磁性粒子２ｄの平均粒径及び粒度分布測定におけるピークは５〜１００μｍの範囲にあることが、粒子表面の汚染による帯電劣化防止、及び磁性粒子２ｄの感光ドラム１表面への付着防止の観点から好ましい。磁性粒子２ｄの平均粒径は、水平方向最大弦長で示し、測定法は顕微鏡法により磁性粒子３００個以上をランダムに選び、その径を実測して算術平均をとる。
【０１０５】
帯電バイアスは、帯電バイアス印加電源Ｅ２によってスリーブ２ｂと規制ブレード２ｅに印加される。本実施の形態ではＤＣ成分にＡＣ成分が重畳されているバイアス（重畳バイアス）を用いている。
【０１０６】
帯電ニップ部Ｎにおける、磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部２ｃによる感光ドラム１表面の摺擦と、磁気ブラシ帯電器２Ａへの帯電バイアスの印加により、磁気ブラシ部２ｃを構成している帯電用の磁性粒子２ｄから電荷が感光ドラム１上に与えられ、感光ドラム１表面が所定の極性・電位に一様に接触帯電される。本実施の形態の場合は前述したように、感光ドラム１はその表面に電荷注入層を有しているので、電荷注入帯電により感光ドラム１の帯電処理がなされる。すなわち、感光ドラム１表面が帯電バイアス（ＤＣ＋ＡＣ）のＤＣ成分に対応した電位に帯電される。スリーブ２ｂは回転速度が速いほど帯電均一性が良好になる傾向にある。
【０１０７】
磁気ブラシ帯電器２Ａによる感光ドラム１の電荷注入帯電は、図６の等価回路に示すような、抵抗ＲとコンデンサＣの直列回路とみなすことができる。このような回路の場合、抵抗値をｒ、感光体の静電容量をＣｐ、印加電圧をＶ０、帯電時間（感光ドラム表面のある点が帯電ニップ部Ｎを通過する時間）をＴ０とすると、感光ドラムの表面電位Ｖｄは次式（１）で表わされる。
【０１０８】
Ｖｄ＝Ｖ０（１−ｅｘｐ（Ｔ０／（Ｃｐ・ｒ）））……（１）
帯電バイアス（ＤＣ＋ＡＣ）において、ＤＣ成分は必要とされる感光ドラム１の表面電位と同値、本実施の形態では−７００Ｖとした。
【０１０９】
画像形成時（作像時）におけるＡＣ成分は、そのピーク間電圧Ｖｐｐが小さい場合、帯電均一性、電位収束性の効果が薄く、逆に大きすぎる場合では、磁性粒子２ｄの滞留や感光ドラム１への付着レベルが悪化する。またそのピーク間電圧Ｖｐｐの上下限は、通紙耐久継続時には、転写残トナーの混入量や、磁性粒子２ｄの劣化状態、あるいは外部の環境次第で変化する。すなわち、トナー混入量が多い場合や、長期にわたる通紙耐久により磁性粒子２ｄにトナーや外添剤が付着して劣化した場合、外部環境が低湿度である場合などには、磁性粒子２ｄの抵抗値が上昇しているため、適正な帯電を行うためにはＶｐｐを大きくし、電流量を増やすことが必要となる。しかしながら、Ｖｐｐを大きくした場合の弊害として考えられる磁性粒子２ｄの感光ドラム１への付着レベルは逆に抵抗値が大きいほど減少する傾向にある。これは磁性粒子２ｄに注入される電荷量が大きいほど、帯電バイアスと感光ドラム１との電位差の影響を受けやすく、より付着されやすくなるためである。したがって、逆に抵抗値が低い場合は磁性粒子２ｄの付着は増加する傾向にあるが、その分、Ｖｐｐを小さめに設定しても帯電には十分な電流量が得られる。
【０１１０】
周波数は１００Ｈｚ以上５０００Ｈｚ以下、特に５００Ｈｚ以上２０００Ｈｚ以下が好ましい。それ以下では、磁性粒子２ｄの感光ドラム１への付着悪化や、帯電均一性、電位の立ち上がり性向上の効果が薄くなり、それ以上でも帯電均一性、電位の立ち上がり性向上の効果が得られにくくなる。ＡＣの波形は、矩形波、三角波、ｓｉｎ波などがよい。
【０１１１】
（５）補助帯電装置
一般に、トナー像転写後の感光ドラム表面に残留する転写残トナーは、前画像をそのまま残した形で存在するため、そのまま帯電装置２を通過した場合、前画像部分のみ帯電電位が低下したり、次の画像形成のための露光を遮断したりする。このため、そのままの形で次の現像工程に影響を及ぼして、次の画像上で前画像部分が薄くなったり濃く現われたりといった現象、いわゆるゴースト現象が発生する。
【０１１２】
そこで、感光ドラムの回転に伴い帯電領域に到達した転写残トナーを接触帯電部材に取り込み、前画像の履歴を消してしまうことが必要となる。このとき、直流電圧を接触帯電部材に印加するのみでは接触帯電部材へのトナーの取り込みは十分に行われないが、交番電圧を接触帯電部材に印加すると感光ドラム−接触帯電部材間の電界による振動効果によって、比較的、接触帯電部材へのトナーの取り込みが行われやすい。
【０１１３】
しかしながら、帯電領域に到達した転写残トナーの帯電量によっては、接触帯電部材への転写残トナーの取り込みが非常に困難な場合が生じる。つまり転写残トナーが帯電しているため、接触帯電部材と感光ドラムとの間の電位差や、トナーと感光ドラムとの間の付着力により取り込み性が悪くなる場合がある。
【０１１４】
すなわち接触帯電部材に対する印加電圧に対し、例えば磁気ブラシ帯電器２Ａの場合、磁気ブラシ部２ｃと感光ドラム１との接触部にも数ｍｍの幅があり接触部通過初期には電荷注入が不十分であるため、そこに磁気ブラシ帯電器２Ａと感光ドラム１との間の電位差が生じている。仮に磁気ブラシ帯電器２ＡのＶｄｃを−７００Ｖと設定した場合、接触部通過初期の感光ドラム１の表面電位はいわゆる転写通過後電位であり、各種設定条件によって異なるが、前画像の露光部が−３５０Ｖ程度であるとすると、この場合、露光部は３５０Ｖの電位差が生じている。一般に転写残トナーの保持電荷は正負ともに存在するが、正帯電トナーはマイナス側の磁気ブラシ帯電器２Ａ方向へ取り込まれやすく、負帯電トナーは取り込まれにくくなる。また、転写残トナーの帯電量が極端に大きい場合や小粒径の場合、感光ドラム１との付着力が強く、感光ドラム１上に残ってしまう。したがって、本来、負帯電性のトナーではあるが転写残トナーは正帯電されていることが望ましい。ただし、正帯電されていなくても、帯電量の絶対値が十分小さければ、磁気ブラシ部２ｃによって機械的にかきとられる効果は期待できる。
【０１１５】
実際、転写残トナーは、転写ニップ部Ｔ通過時の剥離放電等により、帯電極性が反転してしまうことも多いが、転写効率が同じであっても転写電流によって転写残トナーの帯電量分布は大きく異なり、各種設定条件次第で負帯電トナーの比率が多い場合がある。また長期にわたり使用すると現像剤自体、外添剤の遊離や埋め込みにより転写効率が低下してくることがあるため、負帯電のまま感光ドラム１上に残るトナー比率も増えてくる。このため、転写電流を強めたり、転写残トナーを反対極性に帯電させる手段を持ったりすることが好ましい。
【０１１６】
そこで、感光ドラム１の回転方向に沿っての転写装置５の下流側でかつ磁気ブラシ帯電器２Ａの上流側に、補助帯電装置１２を配設した。この補助帯電装置１２は、補助帯電部材としての帯電ブラシ（導電性繊維ブラシ）１２ａと、これに電圧を印加する補助帯電バイアス印加電源Ｅ６とを有している。帯電ブラシ１２ａは、導電性繊維のレーヨンを、毛足の長さが６ｍｍとなるように形成したものであり、感光ドラム１表面に当接配置されている。この帯電ブラシ１２ａには、上述の補助帯電バイアス印加電源Ｅ６によって、帯電極性とは逆のプラス５００Ｖの直流電圧を印加した。この帯電ブラシ１２ａは、プラスのバイアスが印加されていることにより、負極性の転写残トナーは一時的にこの帯電ブラシ１２ａ内に捕獲され、除電された後、再び感光ドラム１上へ送りだされる。この際、ブラシ表面にトナーが蓄積してくると、転写残トナーの保持量の限界に達し、除電されたトナーから次々と感光ドラム１上へと戻される。したがって、磁気ブラシ帯電器２Ａと感光ドラム１との接触部である帯電ニップ部Ｎに侵入するトナーは、帯電極性と逆極性のもの、若しくは除電されて帯電量の低いものに限られ、磁気ブラシ帯電器２Ａにほぼ回収されることになる。この時点で前画像の履歴は失われ、ゴーストが発生する直接的要因が除去される。なお、帯電ブラシ１２に代えて、導電性のゴムローラを使用することもできる。
【０１１７】
（６）転写残トナーの磁気ブラシ帯電器からの吐き出し等
本実施の形態の画像形成装置は、クリーナレス方式であるから、転写材Ｐに対するトナー像転写後に感光ドラム１表面に残留したトナー（転写残トナー）は、感光ドラム１の帯電ニップ部Ｎに持ち運ばれて磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部２ｃに混入して一時的に回収される。感光ドラム１上の転写残トナーは転写時の剥離放電などにより、極性が正のものと負のものが混在していることが多い。この極性が混在した転写残トナーが磁気ブラシ帯電器２Ａに至って磁気ブラシ部２ｃ内に混入して一時的に回収される。この転写残トナーの磁気ブラシ部２ｃへの取り込みは、磁気ブラシ帯電器２ＡにＡＣ成分を印加することで、磁気ブラシ帯電器２Ａと感光ドラム１との間の振動電界効果によってより効果的に行わせることができる。
【０１１８】
そして、磁気ブラシ部２ｃ内に取り込まれた転写残トナーは極性が理想的には負に帯電されて感光ドラム１上に吐き出される。極性が揃えられて感光ドラム１上に吐き出された転写残トナーは現像部ｍに至って現像装置４の現像現像スリーブ４ｂにより現像時のかぶり取り電界によって現像同時クリーニングで回収される。この転写残トナーの現像同時回収は、回転方向の画像領域が、感光ドラム１の周長よりも長い場合には、その他の帯電、露光、現像、転写といった画像形成工程と同時進行で行われる。これにより転写残トナーは現像装置４内に回収されて次工程以後も用いられるため、廃トナーをなくすことができる。
【０１１９】
現像剤のトナーｔとして重合法で作製した高離型性球形トナーを用いることで、転写残トナーの発生量を少なくすることができ、また、磁気ブラシ帯電器２Ａから吐き出されたトナーの現像装置４への回収性を向上させることができる。二成分接触現像方式の現像装置４を用いることでも磁気ブラシ帯電器２Ａから吐き出されたトナーの現像装置４への回収性を向上させている。ここで、通常、トナーは電気抵抗が比較的高いので、磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部２ｃにそのようなトナー粒子が混入することは磁気ブラシ部２ｃの電気抵抗を上昇させて帯電能を低下させる原因となり、混入トナー量が比較的多い場合は、非画像形成時に大量のトナーを吐き出させることで、良好な帯電を維持することができる。
【０１２０】
ここで、上述の磁気ブラシ帯電器２Ａからのトナーの吐き出し回収を積極的に行うことで、磁気ブラシ帯電器２Ａの寿命をより延ばすことが可能である。以下にその詳細を述べる。
【０１２１】
（Ａ）正規極性の吐き出し回収
ここでトナー吐き出しについてまず、反転トナーの影響を考慮しない場合の従来の構成を簡単に説明する。
【０１２２】
磁気ブラシ部２ｃにトナーが混入した場合、それの電気抵抗は次第に大きくなっていくため、帯電ニップ部Ｎ通過中に充分な電荷の移動が行われず、帯電ニップ部Ｎ通過後の感光ドラム１の表面電位は印加電圧より小さくなってしまう。以下、感光ドラム１表面電位と印加電圧との電位差をΔＶとする。磁気ブラシ帯電器２Ａに取り込まれたトナーが導電性の磁性粒子（帯電キャリヤ）２ｄとの接触により、感光ドラム１表面電位と同極の電荷を付与されている場合、電位差ΔＶによって発生する電界により混入トナーは磁気ブラシ部２ｃ中から感光ドラム１表面に吐き出される。特開平９−９６９４９号公報などに開示されるように、この現象を利用した、非画像形成時（非作像時）に帯電バイアスのＡＣ成分（交流成分）の振幅Ｖｐｐを減少させたり、ＡＣ成分の印加を停止させることで電位差ΔＶを大きくし、積極的にトナーを吐き出させて磁気ブラシ帯電器２Ａの電気抵抗上昇を抑えている。
【０１２３】
上述の非画像形成時の吐き出しとしては、紙間（先行する転写材Ｐの後端とこれに後続する転写材Ｐの先端との間）や画像形成終了後の後回転などで行うことで、長期の使用において磁気ブラシ部２ｃ中の混入トナー量を一定以下に保つことが可能となる。また、印字枚数（画像形成枚数，耐久枚数，通紙枚数）や、印字量による制御が提案されている。
【０１２４】
しかしながら、これらの効果も印字枚数がさらに多くなると、磁気ブラシ帯電器２Ａの磁性粒子２ｄは、現像剤に含まれる外添剤等の付着により抵抗値が上昇し、帯電不良の原因となるとともに、混入してくるトナーも前述のように、必ずしも理想的に正規極性の帯電状態に維持制御しきれない。特に転写材Ｐとして厚紙を用いた場合には反転トナーの影響が顕著であり、比較的早い段階から画像不良の原因となった。したがって、あらゆる転写材Ｐに対応してより長期にわたり安定して高画質を維持し、寿命を延ばすためにはさらなる改良が必要である。本発明は、厚紙やＯＨＴ（オーバヘッドトランスペアレンシー）シート等、より反転トナーの発生しやすい転写材Ｐが規則性無く無作為に使用された場合、上述の制御では良好な画像が維持できない、といった点を改善するものである。
【０１２５】
（Ｂ）反転トナーの吐き出し回収
次に、反転トナーについての吐き出し回収について説明する。
【０１２６】
感光ドラム１上に存在する、極性をもたないトナーや反転トナーは、通常、転写バイアスや現像バイアスの作用により除去される機会が少ないため、磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部２ｃ内部に蓄積されることが多い。磁気ブラシ帯電器２Ａから感光ドラム１上に吐き出されるトナーは、この反転トナーと正規極性トナーが共に存在する。正規極性トナーは、非画像領域においては現像部ｍで回収されるため、画像に影響を与えることは少なく、また非画像形成時の吐き出しバイアスにより常に処理されている。
【０１２７】
一方、反転トナーが画像形成時に吐き出された場合には、現像部ｍで回収されないため、厚紙やコート紙ではかぶりが発生してしまう。これは、極微量の反転トナーが存在するだけでも発生してしまうことがわかった。このため、厚紙やコート紙を使用する場合においては、反転トナーについても処理する機構を設ける必要がある。厚紙使用がごく稀である場合は、画像形成時に反転トナーが吐き出されないようなバイアス設定も可能ではある。しかし、厚紙が頻繁に使用される場合は磁気ブラシ帯電器２Ａ内に蓄積された反転トナーを積極的に処理する機構が必要となる。反転トナーはバイアスの設定に対し、正規トナーとは正反対の挙動を示すため、上述の正規トナーの処理のためのバイアス設定とは両立できず、したがって磁気ブラシ帯電器２Ａ内に混入している反転トナーを処理するタイミングを別途設けなくてはならない。
【０１２８】
反転トナーを磁気ブラシ帯電器２Ａ内から吐き出す方法としては、現像剤戻しバイアスを利用する。この現像剤戻しバイアスは、前述の電位差ΔＶについて正規極性トナーと逆の方向へバイアスを変更することで達成される。例えば、ΔＶを小さくするため、帯電バイアスのＡＣ振幅を大きくする、又は帯電電位を印加バイアスのＤＣ電圧に対してむしろ高くしてΔＶを負にするため、前述の帯電ブラシ１２ａに、正規極性のバイアスで、帯電バイアスよりも高いＤＣバイアスを印加する方法等が考えられる。
【０１２９】
また、吐き出された反転トナーを回収する方法（回収手段）としては、現像装置４に印加するＤＣバイアスと帯電電位の差を大きくすることで、より反転トナーを電界的に現像スリーブ４ｂ側へ取り込む方法や、転写に通常と逆のバイアスを印加して転写ベルト、中間転写体等に転写させ、それらに備えられたクリーニング部材によって回収する方法などが考えられる。
【０１３０】
（７）吐き出し回収制御
次に、正規トナー、反転トナーの吐き出しタイミングについて詳細を説明する。図９中ａ，ｂは、従来構成において、６０ｇのキヤノン製コピー用紙及び坪量１６０ｇ／ｍ２の厚紙を１枚間欠モードで、５％の画像比率原稿をもとに、１００００枚通紙した場合において、坪量１６０ｇ／ｍ２の厚紙の枚数比率に対する、１００００枚時点での坪量１６０ｇ／ｍ２の厚紙上の反転トナーかぶりを示している（図中ａ）。厚紙比率が高くなればなるほど反転かぶりが増加していくことがわかる。図中ｂは、１００００枚時点における普通紙上のかぶり反射率であり、反転トナーはほとんど転写されないことから、正規極性のかぶりを示している。
【０１３１】
このときの動作シーケンスは以下の通りである。
【０１３２】
前多回転工程Ｐ１：画像形成装置の始動動作期間（起動動作期間、ウォーミング期間）である。メイン電源スイッチのオンにより、画像形成装置のメインモータを駆動させて感光ドラム１を回転駆動させ、所定のプロセス機器の準備動作を実行させる。
【０１３３】
前回転工程Ｐ２：プリント前動作を実行させる期間である。この前回転工程は。上述の前多回転工程Ｐ１中にプリント信号が入力されたときには前多回転工程Ｐ１に引き続いて実行される。プリント信号の入力がないときには前多回転工程Ｐ１の終了後にメインモータの駆動が一旦停止されて感光ドラム１の回転駆動が停止され、画像形成装置はプリント信号が入力されるまでスタンバイ（待機）状態に保たれる。プリント信号が入力されると、前回転工程Ｐ２が実行される。
【０１３４】
印字工程Ｐ３：所定の前回転工程Ｐ２が終了すると、引き続いて感光ドラム１に対する画像形成プロセスが実行され、感光ドラム１表面に形成されたトナー像の転写材Ｐへの転写、定着手段によるトナー像の定着処理がなされて画像形成物がプリントアウトされる。連続印字（連続プリント）モードの場合は上述の印字工程Ｐ３が所定の設定プリント枚数分繰り返して実行される。このとき帯電バイアスのＡＣ成分の振幅は６００Ｖである。
【０１３５】
紙間工程Ｐ４：連続印字モードにおいて先行する転写材Ｐの後端が転写ニップ部Ｔを通過した後、次の（後続の）転写材Ｐの先端が転写ニップ部Ｔに到達するまでの間の、転写ニップ部Ｔにおける転写材Ｐの非通紙状態期間である。この期間に転写ニップ部Ｔを通過する感光ドラム１表面の領域がその前に帯電ニップ部Ｎを通過する間は、帯電バイアスのＡＣ成分の振幅を４００Ｖに変更し、磁気ブラシ帯電器２Ａで一時的に回収した転写残トナーを感光ドラム１表面に吐き出し、現像装置４で回収する。
【０１３６】
後回転工程Ｐ５：最後の転写材Ｐの印字工程が終了した後もしばらくの間メインモータの駆動を継続させて感光ドラム１を回転駆動させ、所定の後動作を実行させる期間である。この期間においても紙間工程と同様に帯電バイアスのＡＣ成分の振幅を４００Ｖに変更することで、磁気ブラシ帯電器２Ａで一時的に回収した転写残トナーを感光ドラム１表面に吐き出させ、現像装置４で回収する。
【０１３７】
スタンバイＰ６：所定の後回転工程Ｐ５が終了すると、メインモータの駆動が停止され、感光ドラム１の回転駆動が停止され、画像形成装置は、次のプリントスタート信号が入力するまでスタンバイ状態Ｐ６に保たれる。
【０１３８】
ちなみに１枚だけのプリントを繰り返す場合は、そのプリント終了後、プリンタは後回転工程Ｐ５を経てスタンバイＰ６状態になる。スタンバイＰ６状態においてプリントスタート信号が入力されると、画像形成装置は前回転工程Ｐ２に移行する。
【０１３９】
上述の印字工程Ｐ３時が画像形成時であり、前多回転工程Ｐ１、前回転工程Ｐ２、紙間工程Ｐ４、後回転工程Ｐ５が非画像形成時（非作像時）になる。
【０１４０】
また、この従来例の場合、印字枚数が５００枚に達するごとに６０秒、後回転工程Ｐ５を延長することにより磁気ブラシ帯電器２Ａからの正規極性トナー吐き出し量を増量し、磁気ブラシ帯電器２Ａの劣化を防止している。
【０１４１】
ここで、画像形成時、非画像形成時に帯電装置２に印加する帯電バイアスの特性について述べる。ＤＣ電界のみを帯電装置２に印加した場合、帯電装置２内に混入したトナーの感光ドラム１への吐き出し性は向上し、キャリヤを劣化させず長時間維持するが、ＡＣ電界を印加した場合に比べわずかのキャリヤ劣化に対しても帯電性は落ちる。例えば帯電電位目標７００Ｖに対し、初期には７００Ｖ印加しても、６９０Ｖ程度にしか感光ドラム１上を帯電することができない。磁気ブラシ帯電器２Ａが耐久劣化してくるとさらに電位が低下し、ＡＣ電界を印加した場合との差が次第に広がってゆく。したがって現像バイアスのＤＣ値に対して必要な逆電位が維持されず、かぶってしまうことになる。
【０１４２】
また、初期の設定電位に対し、電位低下が或る値を超えると露光部電位の変動により、出力画像の初期に対する濃度変化が許容レベルを超えてしまうことになる。通常かぶりだす電位低下レベルよりも、一定の濃度変化を引き起こす電位低下のレベルの方が条件としては厳しい。つまり、かぶらないまでも、帯電電位低下により現像コントラストが変化して出力画像の濃度及び色見が許容レベルを超えてしまうことがある。また特にべた画像のような画像比率の高い画像が連続で出力された場合、一時的に磁気ブラシ帯電器２Ａ中のトナー濃度が上がって帯電能力が低下し、画像部ではゴーストが発生したり必要な逆電位が維持されなくなるような事態も考えられるため、少なくとも転写材Ｐが通過する通紙部はＡＣバイアスを適正な振幅で印加し続けることが望ましい。
【０１４３】
通常環境においては、帯電バイアスの振幅を画像形成時は６００Ｖ、非画像形成時は４００Ｖと設定した。
【０１４４】
以上のような従来構成においては、前述したように、厚紙を通紙すればするほど反転トナーが増加し、かぶりが許容範囲を超えてしまう。
【０１４５】
そこで本実施の形態では、換算された厚紙枚数が、５００枚に達するたびに、２０秒の反転かぶり吐き出し回収の高圧設定がなされた状態を、後回転工程Ｐ５として付加した。
【０１４６】
より具体的には、図８にしめすように、画像形成装置本体５０に設けられた記憶手段５８に、カウンタ５３によって記憶される使用転写材のカテゴリーごとの印字枚数情報が、換算手段５４を介してＣＰＵ５５により所定の値（ここでは厚紙５００枚）と比較され、所定の値を超えるとそれに応じてバイアス制御手段５７により各種バイアス値や印加時間を変化させ、帯電電位の安定と、磁気ブラシ帯電器２Ａ内混入トナーの吐き出し回収を行うものである。
【０１４７】
使用転写材のカテゴリーとしては、反転かぶりの発生度合いに応じて設定すればよく、ここでは、坪量１０５ｇ／ｍ２以下の紙とそれ以上の紙の２種類及びＯＨＴシートの合わせて３つのカテゴリーで設定している。これらは、あらかじめ本体操作部において選択され、定着性の観点からプロセススピードがそれぞれ１５０ｍｍ／ｓｅｃ、７５ｍｍ／ｓｅｃ、４０ｍｍ／ｓｅｃとなる。このとき本体操作部で入力された情報を元に、記憶手段５８に記憶されるそれぞれの印字枚数（使用枚数）が識別される。
【０１４８】
このとき制御される高圧条件は、帯電バイアスのＡＣ振幅は７００Ｖ、転写バイアスを通常と逆極性の−２μＡとし、反転トナーを転写ベルト５ａ上に回収している。
【０１４９】
図９中ｃは、そのときの１００００枚時点での厚紙上の反転かぶりを示している。反転トナーを適宜吐き出すことにより、反転かぶりを抑えられることがわかる。
【０１５０】
＜実施の形態２＞
図１０は、従来構成において、坪量６０ｇ／ｍ２のキヤノン製コピー用紙及び坪量１６０ｇ／ｍ２の厚紙をそれぞれ１枚間欠モードで合わせて１００００枚通紙した場合において、坪量１６０ｇ／ｍ２の厚紙の枚数比率に対する、１００００枚時点での坪量１６０ｇ／ｍ２の厚紙上の反転トナーかぶりを、通紙した画像比率ごとに示している。ａは画像比率５％、ｂは画像比率１０％、ｃは画像比率２０％である。画像比率が高くなればなるほど反転かぶりが増加していくことがわかる。したがって、実施の形態１のような制御の場合、画像比率が高い画像を含むとかぶりが増加してしまうため、画像比率に見合った制御を行う必要が生じる。
【０１５１】
そこで本実施の形態においては、通算の総印字量に従って反転トナー吐き出しタイミングを設けることとした。つまり本実施の形態の特徴は、使用量情報として、印字が行われた量に対応する情報（印字量情報）を使用する。この印字量情報は、コントローラ４０内で画像展開部４１により画像展開されたドット数を直接カウントして、そのカウント値をカウント値情報として画像メモリ４２に記憶させることにある。
【０１５２】
印字ドット数をカウントする場合、レーザ点灯時間のデューティーを変化させて、画像信号の多値化を行う場合の対応はとれないが、画像信号と、画像クロック発生手段４４からの画像クロック信号とにより、印字されるドット数をそのままカウントすればよい。
【０１５３】
図８において、コントローラ４０内に設けられたドットカウンタ３０は、画像データ出力部４３から出力されるシリアルの画像信号と画像クロックとから画像として記録するドットの数を計測するカウンタである。ここで計測された各転写材Ｐにおける印字ドット数のカウント値は記憶手段５８に加算して順次書き込まれる。記憶手段５８に書き込まれたドット数のカウント値Ｇ及び印字枚数値Ｆ、厚紙印字枚数Ｈ、普通紙印字枚数Ｉは順次換算手段５４、ＣＰＵ５５に送られ、ｘＦ×Ｇの耐久指数値（耐久劣化状態を表す指標値）が設定値記憶手段５６に記憶された所定の値を超えた次の画像形成における後回転に、反転トナー吐き出し用の高圧設定での動作を２０秒間加えることとしている。そして、耐久紙数値が閾値に達し、吐き出しモード動作が行われた時に耐久紙数値はリセットされ、再び換算を開始する。ここでｘは、（１．５×Ｈ＋Ｉ）／Ｆであり、厚紙通紙の方が反転トナーが蓄積しやすいことを反映させているため、厚紙比率が高いほど、設定した閾値に早く到達するため、吐き出しの回数が増えることになる。また、閾値として、画像ドット比率１００％の画像にして２５枚相当の印字量を設定した。したがって、普通紙１００％画像では２５枚に１度、５％画像では５００枚に１度の反転トナー吐き出しモードが後回転に付加される。なお、同図中の符号５１は変調器、５２はレーザを示す。
【０１５４】
図１１は、上述の設定において、画像比率一定で１００００枚通紙した場合の、１００００枚時点での坪量１６０ｇ／ｍ２の厚紙上の反転トナーかぶりを、通紙した画像の画像比率ごとに示している。画像比率が高いものは、それだけ反転トナー吐き出し時間が加えられるため、反転トナーの蓄積が抑えられ、また、厚紙比率が高い場合は反転トナー蓄積が早い分やはり反転トナー吐き出しモード動作の頻度を高めているため、結果として１００００枚時点での反転かぶりはどの画像比率の通紙においてもそれほど、また厚紙通紙の比率で変らないことになる。
【０１５５】
なお、上述の印字情報としては、上述以外に、例えば、露光装置３によって感光ドラム１を露光している時間、又は露光していない時間のいずれか一方の時間をカウントしたカウント値情報を使用することもできる。
【０１５６】
また、印字量情報として、トナーの消費量を使用することもできる。現像装置４に、現像剤残量検知手段（不図示）を設け、この検知手段の出力からトナーの消費量を逆算するように知ればよい。
【０１５７】
以上の説明では、画像形成装置として、感光ドラム１上のトナー像を、転写ベルト５ａ上に担持された転写材Ｐに転写する方式のものついて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、感光ドラム１上に形成したトナー像を、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体に転写する方式の画像形成装置についても適用することができる。
【０１５８】
なお、以上の説明では、帯電手段として、磁気ブラシ注入帯電装置を使用した場合を礼に説明したが、その他の各種帯電装置にも適用でき、また変更するバイアス印加条件としては、ＤＣ成分や、周波数、波形などがあり、また反転トナー、正規トナーそれぞれの吐き出し回収タイミングについては、適宜に設定することが可能である。
【０１５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、現像手段がクリーニング手段を兼ねる画像形成装置において、帯電手段と現像手段と転写手段とにそれぞれ印加するバイアスのうちの少なくとも１つのバイアスについて、バイアス印加条件を、印字に供される複数種の転写材のそれぞれの使用量情報に応じて変更することにより、使用する転写材の種別にかかわらず、正規極性トナーと反転トナーとを過不足無く処理し、良質な画像をより長期にわたって維持し、寿命を大幅に伸ばすことができる。特に厚紙、コート紙等に特有の反転トナーや極性を持たないトナーによるかぶりが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１，２の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】実施の形態１，２の現像装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図３】実施の形態１，２の感光ドラムの層構成を模式的に示す縦断面図である。
【図４】実施の形態１，２の帯電装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図５】磁性粒子（帯電キャリヤ）の電気抵抗値（体積抵抗値）の測定を説明する図である。
【図６】実施の形態１，２の帯電回路の等価回路を示す図である。
【図７】印字（画像形成）シーケンスを説明する図である。
【図８】実施の形態２における、印字量情報（使用量情報）を示すブロック図である。
【図９】従来例、及び実施の形態１における、通紙耐久後の紙上かぶり反射率を示す図である。
【図１０】従来例における、通紙耐久後の紙上かぶり反射率を示す図である。
【図１１】実施の形態２における、通紙耐久後の紙上かぶり反射率を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　感光体（感光ドラム）
１ｆ　　　　電荷注入層
２　　　　　帯電手段（帯電装置）
２Ａ　　　　接触帯電部材（磁気ブラシ帯電器）
２ｂ　　　　スリーブ（磁性粒子担持体）
２ｃ　　　　磁気ブラシ部
２ｄ　　　　磁性粒子
３　　　　　露光手段（露光装置）
４　　　　　現像手段（現像装置）
５　　　　　転写手段（転写装置）
１２　　　　帯電手段（補助帯電装置）
１２ａ　　　導電性繊維ブラシ（帯電ブラシ）
Ｐ　　　　　転写材
【図１】
2004045570.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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