(57)【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複数の帯電部材を有する帯電手段と、
帯電された像担持体を露光する露光手段と、
該露光手段により前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、
前記トナー像を被記録媒体上に転写する転写手段と、
転写された被記録媒体上のトナー像を定着する定着手段と、を備え、
前記現像手段は、前記像担持体上に残留したトナーを回収し再利用する画像形成装置であって、
前記現像手段は、現像キャリアとトナーを成分とする二成分現像剤現像を搬送する現像スリーブを備え、
画像形成開始前、又は画像形成終了後において、前記複数の帯電部材のうち前記像担持体の回転方向上流側に設けられた上流帯電部材により、該上流帯電部材と該像担持体との間の放電閾値以上の電圧値で帯電された前記像担持体の帯電面が、前記複数の帯電部材のうち前記像担持体の回転方向最下流側に設けられた最下流帯電部材の帯電部を通過する間は、該最下流帯電部材に交流バイアスが印加され、直流バイアスを０Ｖとし、前記帯電面が、現像部を通過する間は前記現像スリーブのバイアスを０Ｖにす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複数の帯電部材を有する帯電手段と、
帯電された像担持体を露光する露光手段と、
該露光手段により前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、
前記トナー像を被記録媒体上に転写する転写手段と、
転写された被記録媒体上のトナー像を定着する定着手段と、を備え、
前記現像手段は、前記像担持体上に残留したトナーを回収し再利用する画像形成装置であって、
前記現像手段は、現像キャリアとトナーを成分とする二成分現像剤現像を搬送する現像スリーブを備え、
画像形成開始前、又は画像形成終了後において、前記複数の帯電部材のうち前記像担持体の回転方向上流側に設けられた上流帯電部材により、該上流帯電部材と該像担持体との間の放電閾値以上の電圧値で帯電された前記像担持体の帯電面が、前記露光手段の露光部を通過する間は、前記露光手段により前記帯電面を露光し、前記帯電面が、現像部を通過する間は前記現像スリーブのバイアスを０Ｖにすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体の帯電面が、前記複数の帯電部材のうち前記像担持体の回転方向最下流側に設けられた最下流帯電部材の帯電部を通過する間に該最下流帯電部材に交流バイアスが印加されておらず、且つ直流バイアスが０Ｖでない場合は、前記帯電面が前記露光手段の露光部を通過する間は、前記露光手段により前記帯電面を露光す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】
前記像担持体、帯電手段、露光手段及び現像手段を含む画像形成ユニットを複数配置し、前記複数の画像形成ユニットの複数の像担持体上に現像された複数色のトナー像を前記転写手段により被記録材上に重ね合わせて転写することを特徴とする請求項１、２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像手段は、接触現像方式を用いた現像器を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記上流帯電部材は、導電性樹脂繊維で構成されるブラシであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記上流帯電部材は、磁性粒子で構成される磁気ブラシであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記上流帯電部材は、導電性ゴムロールであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記上流帯電部材の前記像担持体の回転方向下流側に、前記露光手段と異なる補助露光手段を設け、
前記複数の帯電部材のうち前記像担持体の回転方向上流側に設けられた上流帯電部材により、該帯電部材と該像担持体との間の放電閾値以上の電圧値で帯電された前記像担持体の帯電面が、前記補助露光手段の露光部を通過する間は、前記補助露光手段により前記帯電面を露光することを特徴とする請求項２乃至８のいずれか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、電子写真方式や静電記録方式などによって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に像担持体上に残留した転写残トナーを除去するクリーニング装置のない画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の電子写真方式を利用した複写機、プリンタなどの画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【０００３】
この画像形成装置は、感光ドラム１０１を矢印ａ方向（時計方向）に回転駆動し、その回転過程において、以下の工程を順次行っていく。
【０００４】
まず感光ドラム１０１の表面を、バイアスが印加された帯電ローラ１０２で均一に帯電した後、露光装置１０３によって入力画像信号に応じた画像露光Ｌを行って静電潜像を形成する。
【０００５】
静電潜像は、トナーを表面に薄層担持した現像装置１０４の現像スリーブ１０４ａによりトナー像として現像される。
【０００６】
感光ドラム１０１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１０１の回転に伴って転写部Ｎｔに搬送される。転写部Ｎｔは、感光ドラム１０１と転写ローラ１０５によって構成され、感光ドラム上のトナー像が転写部Ｎｔに到達するタイミングに合せて、不図示の給紙装置から被記録媒体として、例えば紙などの転写材Ｐ’が搬送され、これと同時に転写高圧電源１０６からトナーと逆極性の転写バイアスが転写ローラ１０５に印加され、転写材Ｐ’の背面側にトナーと逆極性の電荷が付与されることで、感光ドラム１０１上のトナー像が転写材Ｐ’表面に転写される。
【０００７】
トナー像が転写された転写材Ｐ’は、分離除電器１０７によって感光ドラム１０１から静電分離されて定着装置（不図示）に搬送される。
【０００８】
この定着装置では、トナー像を転写材Ｐ’表面に熱定着し、その後機外に転写材Ｐ’が排出される。また、上記転写後に感光ドラム１０１上に残留している転写残トナーはクリーニング装置１０８で除去・回収され、感光ドラム１０１は繰り返し次の画像形成工程に供される。
【０００９】
ところで、このような画像形成装置において、近年、画像形成装置全体の小型化を図るため、帯電・露光・現像・転写・定着・クリーニング等の作像プロセスの各手段、機器等の小型化が進められてきた。
【００１０】
しかしながら、装置を構成する感光ドラムや各工程の手段・機器をそれぞれ小型化するだけでは、画像形成装置全体を小型化するには限界があった。
【００１１】
そこで、小型化の新たな方法として、クリーニング機構をなくした、いわゆるクリーナレスシステム（現像同時クリーニングシステム）と呼ばれるシステムが実用化されてきている（例えば、特開平５−６１３８３号公報等）。
【００１２】
このクリーナレスシステムは、通常、転写工程後の感光ドラム上に残留している転写残トナーを除去するためのクリーニング装置に用いられている、ブレード、ファーブラシ、ローラ等のクリーニング部材や除去した転写残トナーを回収しておくための廃トナー容器を用いないシステムである。
【００１３】
このため、装置全体の大きさを大幅に縮小することができるので、特に複数の感光ドラムを用いるタンデム方式のフルカラー画像形成装置（インラインカラー画像形成装置）に採用すると、非常に大きな効果を得ることができる。
【００１４】
このようなクリーナレスシステムの概略構成は、基本的に前述の図５で示した装置構成において、クリーニング装置１０８（クリーニングブレード）をなくしたものである。
【００１５】
しかし、単にクリーニング装置を除いただけでは、転写残トナーが帯電ローラに付着してしまうため、付着したトナーによって感光ドラム上を均一に帯電できなくなり、部分的な帯電不良を発生させてしまう。
【００１６】
この問題を解消するため、図６に示したように、複数の帯電部材を有する帯電手段として、昨今では感光ドラムの回転方向にみて、第一の帯電部材である帯電ローラ１０２の上流側に、上流帯電部材として少なくとも一つ以上の帯電補助部材１０９を設けることが有効であるという結果が得られている。
【００１７】
通常、この帯電補助部材１０９は、転写後の転写残トナーやカブリトナーを一時的に回収できるようブラシ状のもの（以降、帯電補助ブラシという）を使用するのが一般的である。また、この帯電補助ブラシ１０９にはバイアスが印加され、上記転写残トナーを電気的に付着・回収すると同時に、不定極性の転写残トナーを一定の極性に均一に帯電し、以降の工程で不具合を発生させないようにしている。
【００１８】
この帯電補助ブラシを用いたクリーナレスシステムについて以降に詳しく説明する。
【００１９】
帯電補助ブラシ１０９に転写残トナーが到達すると、正負両方の極性のトナーが入り混じっている転写残トナーは、帯電補助ブラシ１０９に捕集されると同時に、印加されるＤＣバイアスにより、通常の現像時に帯電される電荷よりも高い電荷を持つトナー（以降強ネガトナーという。）に帯電される。
【００２０】
これら強ネガトナーは、少しずつブラシをすり抜けて帯電部へ到達する。
【００２１】
帯電部に到達した強ネガトナーは、感光ドラム１０１上への付着力が高いため帯電ローラ１０２には付着せず、帯電部をすり抜けていくが、すり抜けていく際に帯電ローラ１０２に印加されたＡＣバイアスの効果により、強ネガトナーはそれまで帯電されていた電荷量が若干失われ、通常の帯電量のネガトナーへと変わる。
【００２２】
このトナーは、現像器位置に再度到達すると、現像バイアスと現像スリーブ１０４ａの回転の効果とにより現像器内に回収される。ここで現像器内に回収されたトナーは、一旦現像スリーブ１０４ａから剥ぎ取られ、再度現像可能な電荷を持つように調整された後、再度画像形成に供され再利用される。
【００２３】
以上のようなクリーナレスシステムは、転写後の転写残トナーを廃トナーとして廃棄するのではなく、現像装置内に戻して再度現像剤として再使用するため、エコロジーといった観点からも非常に有効な手段である。更に、ブレード、ファーブラシ、ローラ等のクリーニング部材を感光ドラムの表面に当接させないので、力学的な感光ドラムの磨耗が減少するため、感光ドラムの長寿命化も図ることができる。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、クリーナレスシステムの構成をとったことにより、新たに現像キャリア付着という問題が生じた。
【００２５】
この現象は、特に装置が起動する場合や停止させる際に頻繁に発生していた。
【００２６】
この現像キャリアが付着すると、感光ドラムの回転に伴って現像キャリアが帯電ローラに付着し、付着した部分の部材の抵抗を下げてしまう。
【００２７】
このため、付着した部分でキャリアを核とした放電が集中して行われるようになる。よってこの部分の帯電部材の表面が徐々に劣化していき、ついには破損してしまう。帯電部材表面が部分的に破損してしまうと、感光ドラム表面を帯電することが不可能となり、画像上に部分的な帯電不良画像を発生させてしまう。
【００２８】
また、現像キャリアが少しずつ感光ドラム上に付着していくことで、現像器内のキャリアが徐々に失われていく。このため、トナーの成分比（Ｔ／Ｃ比）が適正に保たれなくなり、画像濃度の低下やカブリなどの画像不良を発生させてしまうことになる。
【００２９】
更には、像担持体上に付着した現像キャリアが転写材上に転移する場合には、転写材上に転移した現像キャリアが長い間に通常定着器表面に形成してある離型層等を傷め、部分的な定着不良、定着オフセット、定着紙巻つきなどの不具合を発生させ、装置自体を破損させてしまう可能性があった。
【００３０】
この現像キャリア付着の原因は、帯電補助部材に放電閾値電圧を超えるバイアスが印加されることによって感光ドラム表面が帯電され、この帯電面が現像部における現像スリーブとの間に電位差（以降、Ｖｂａｃｋという）を形成するため、電気的に現像キャリアが感光ドラム表面にひきつけられてしまうことにあった。
【００３１】
従って、本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、クリーナレスの特性を損なうことなく、感光ドラム表面の電位と現像部におえる現像スリーブとの電位差（Ｖｂａｃｋ）を低く抑え、感光ドラムへの現像キャリア付着を防止し、これに起因する上述した問題点や装置の破損を解消し、長期にわたって常に安定して良好な画像を出力することができる画像形成装置を提供することにある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
像担持体と、
該像担持体を帯電する複数の帯電部材を有する帯電手段と、
帯電された像担持体を露光する露光手段と、
該露光手段により前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像手
段と、
前記トナー像を被記録媒体上に転写する転写手段と、
転写された被記録媒体上のトナー像を定着する定着手段と、を備え、
前記現像手段は、前記像担持体上に残留したトナーを回収し再利用する画像形成装置であって、
前記現像手段は、現像キャリアとトナーを成分とする二成分現像剤現像を搬送する現像スリーブを備え、
画像形成開始前、又は画像形成終了後において、前記複数の帯電部材のうち前記像担持体の回転方向上流側に設けられた上流帯電部材により、該上流帯電部材と該像担持体との間の放電閾値以上の電圧値で帯電された前記像担持体の帯電面が、前記複数の帯電部材のうち前記像担持体の回転方向最下流側に設けられた最下流帯電部材の帯電部を通過する間は、該最下流帯電部材に交流バイアスが印加され、直流バイアスを０Ｖとし、前記帯電面が、現像部を通過する間は前記現像スリーブのバイアスを０Ｖにすることを特徴とする。
【００３３】
像担持体と、
該像担持体を帯電する複数の帯電部材を有する帯電手段と、
帯電された像担持体を露光する露光手段と、
該露光手段により前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、
前記トナー像を被記録媒体上に転写する転写手段と、
転写された被記録媒体上のトナー像を定着する定着手段と、を備え、
前記現像手段は、前記像担持体上に残留したトナーを回収し再利用する画像形成装置であって、
前記現像手段は、現像キャリアとトナーを成分とする二成分現像剤現像を搬送する現像スリーブを備え、
画像形成開始前、又は画像形成終了後において、前記複数の帯電部材のうち前記像担持体の回転方向上流側に設けられた上流帯電部材により、該上流帯電部材と該像担持体との間の放電閾値以上の電圧値で帯電された前記像担持体の帯電面が、前記露光手段の露光部を通過する間は、前記露光手段により前記帯電面を露光し、前記帯電面が、現像部を通過する間は前記現像スリーブのバイアスを０Ｖにすることを特徴とする。
【００３４】
前記像担持体の帯電面が、前記複数の帯電部材のうち前記像担持体の回転方向最下流側に設けられた最下流帯電部材の帯電部を通過する間に該最下流帯電部材に交流バイアスが印加されておらず、且つ直流バイアスが０Ｖでない場合は、前記帯電面が前記露光手段の露光部を通過する間は、前記露光手段により前記帯電面を露光することが好適である。
【００３５】
前記像担持体、帯電手段、露光手段及び現像手段を含む画像形成ユニットを複数配置し、前記複数の画像形成ユニットの複数の像担持体上に現像された複数色のトナー像を前記転写手段により被記録材上に重ね合わせて転写する画像形成装置に好適に用いることができる。
【００３６】
前記現像手段は、接触現像方式を用いた現像器であってもよい。
【００３７】
前記上流帯電部材は、導電性樹脂繊維で構成されるブラシであってもよい。
【００３８】
前記上流帯電部材は、磁性粒子で構成される磁気ブラシであってもよい。
【００３９】
前記上流帯電部材は、導電性ゴムロールであってもよい。
【００４０】
また、前記上流帯電部材の前記像担持体の回転方向下流側に、前記露光手段と異なる補助露光手段を設け、
前記複数の帯電部材のうち前記像担持体の回転方向上流側に設けられた上流帯電部材により、該帯電部材と該像担持体との間の放電閾値以上の電圧値で帯電された前記像担持体の帯電面が、前記補助露光手段の露光部を通過する間は、前記補助露光手段により前記帯電面を露光してもよい。
【００４１】
これにより、帯電補助部材に印加されたバイアスによって帯電された像担持体面上の電位を、現像部に到達する前に現像キャリアが付着しない電位（Ｖｂａｃｋ）にすることができる。
【００４２】
このことにより、前述したような現像キャリアによる帯電部材表面の破損や、画像濃度の低下やカブリなどの画像不良を発生及び、定着不良、定着オフセット、定着紙巻つき等の様々な不具合が発生することを防止することができるようになる。
【００４３】
従って、長期にわたって常に良好な画像を得ることが可能となる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。
【００４５】
（第１の実施の形態）
以下、図面に基づいて本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００４６】
図１は本実施の形態を用いた電子写真方式の画像形成装置の概略断面図である。以下にその詳細について画像形成の行われるプロセスにしたがって順に説明していく。
【００４７】
図１において、感光ドラム１は、円筒形の静電潜像担持体であり、矢印Ａ方向へ周速１００ｍｍ／ｓｅｃ．で回転駆動されている。
【００４８】
帯電ローラ２は、接触タイプの帯電ローラであり、導電性の金属芯金の周りに導電ゴム層、抵抗層が形成してあり、感光ドラム１の回転に伴って従動で回転している。この帯電ローラ２は、帯電バイアス電源２ａから−７００ＶのＤＣバイアスと１ｋＶｐ−ｐのＡＣバイアスが印加される。これにより、像担持体としての感光ドラム１表面を均一に−７００Ｖに帯電している。
【００４９】
画像露光部３は、記録される画像情報に応じてレーザ光やＬＥＤ光等を照射し、感光ドラム１表面を露光して静電潜像を形成する。
【００５０】
現像器４は、現像キャリアとトナーを成分とする二成分現像剤を感光ドラム１表面に搬送する現像スリーブ４ａと、現像スリーブ４ａ内に内包された現像マグネット４ｂ、及び現像スリーブ４ａ上のトナーのコート量を規制するための現像剤規制ブレード４ｃで構成されている。
【００５１】
現像剤規制ブレード４ｃにより表面を現像剤で均一にコートされた現像スリーブ４ａは、感光ドラム１に対してカウンタ方向に駆動回転される。この回転により、表面に形成された現像剤が感光ドラム１に対向する現像ニップ部Ｎｇへ搬送される。
【００５２】
この現像スリーブ４ａに−３００ＶのＤＣ電圧と、−１ｋＶｐ−ｐ・周波数２ｋＨｚのＡＣバイアスが印加されると、現像ニップ部Ｎｇにおいて感光ドラム１上にトナーが飛翔していき、感光ドラム１上の静電潜像がトナーで顕像化される。
【００５３】
現像器４によって顕像化された感光ドラム１上のトナー像は、感光ドラム１の回転にしたがって感光ドラム１と転写ローラ５で構成される転写部Ｎｔへ搬送される。
【００５４】
転写ローラ５は、感光ドラム１に接触して矢印Ｃ方向に回転駆動されている。転写部Ｎｔに感光ドラム１上のトナー像が到達すると、これにタイミングを合せて、不図示の給紙機構によって転写材Ｐが転写部Ｎｔへ搬送される。これと同時に転写ローラ５にトナーと逆極性の電圧が高圧電源６から印加され、転写材Ｐ表面に感光ドラム１上のトナー像が転写される。
【００５５】
本実施の形態で用いた転写ローラ５は、導電性ゴムを発泡させた単層ゴムを芯金表面に巻いて形成した弾性ローラであり、体積抵抗値は約１０8Ωに調整している。体積抵抗値に関しては、装置によって異なるが、１０7〜１０13Ω程度のものが一般的に使用される。
【００５６】
感光ドラム１上のトナー像を転写された転写材Ｐは、次に感光ドラム１の曲率によって感光ドラム１から分離され、トナー像をのせたまま定着器１１へ搬送される。
【００５７】
定着器１１では熱や圧力の作用によって転写材Ｐ表面のトナー像を溶融、固着させた後に機外へ排紙される。
【００５８】
一方、転写材Ｐ上にトナーを転写した後の感光ドラム１は、転写できなかった残トナーをのせたまま、帯電補助部材１２に到達する。図１では帯電補助部材１２として、導電性のブラシを用いた帯電補助ブラシを使用している。
【００５９】
この帯電補助ブラシ１２は、抵抗値が約１０6Ωの繊維をブラシ形状にしたものである。本発明ではブラシ形状の部材を用いたが、回転するマグネットの周囲に磁性粒子を配設させ、磁気ブラシ形状にしたのものでも良いし、ブラシと同じ抵抗値を持つ導電性のゴムローラでも使用できる。この帯電補助ブラシ１２には、図中の高圧電源１３より−８００ＶのＤＣバイアスが印加されている。
【００６０】
このような工程において、感光ドラム１へ現像キャリアが付着するという問題を解決するため、図２に示したような各バイアスの制御シーケンスを実施した。
【００６１】
以下に図２のシーケンスに基づいてその対策について説明する。
【００６２】
図２は、画像形成前の各バイアスを立ち上げる際の高圧シーケンスチャートである。
【００６３】
まず、画像形成開始のための信号が装置に入力されると、感光ドラム１が回転を開始すると同時に、転写バイアスがＯＮされる。このときＯＮされる転写バイアスは、通常の転写時のバイアスとは逆極性のバイアス（図２中の転写バイアス（−））である。これは、感光ドラム１に転写バイアスによる電気的なメモリを生じさせないためと、感光ドラム１上の現像残トナーやカブリトナー等が転写ローラ５に付着しないようにするためである。
【００６４】
また、これと同じタイミングで帯電補助ブラシ１２にＤＣバイアスが徐々にスロープ状に印加される。ここで、バイアスをスロープ状に立ち上げていく理由は、帯電補助ブラシ１２に急激にバイアスを印加すると、画像形成装置が停止する前までに帯電補助ブラシ１２中に回収してあったトナーが、一気に感光ドラム１上に付着してしまうことが本発明者らの検討で判明したためである。このバイアスにより、転写部と帯電補助ブラシとの間にある感光ドラム上のトナーが強ネガの電荷を持ったトナーに帯電されていく。
【００６５】
帯電補助ブラシ１２に印加されるＤＣバイアスは、０Ｖから徐々に立ち上げられ、所定の時間経過後（本発明では約１ｓｅｃ．）に−８００Ｖに到達する。このように−８００Ｖのバイアスがスロープ状に印加されると、立ち上げ途中で放電閾値電圧（本実施の形態においては約５００Ｖ）を超えるため（図２中のＶ１のタイミング）、帯電補助ブラシと感光ドラムの間で放電現象が生じ、感光ドラムの表面が帯電される。
【００６６】
なお、本実施の形態では、放電閾値電圧を約５００Ｖとしているが、かかる値に限定されるわけではなく、感光ドラムと帯電補助ブラシとの間で放電が開始する電圧を放電閾値として、放電閾値以上の電圧値により帯電された像担持体の帯電面に対して、最下流側の帯電部材により除電されるよう制御してもよい。
【００６７】
図３は、この帯電補助ブラシに印加したバイアスと感光ドラム表面の電位の関係を示したグラフである。
【００６８】
図３に示したグラフは、横軸に帯電補助ブラシに印加されるバイアス、縦軸に感光ドラム表面の電位をあらわしている。このグラフから見て取れるように、帯電補助ブラシに印加したバイアスが約−５００Ｖになったあたりから感光ドラム表面の電位が急激にマイナス方向に帯電され始め、最終的に−８００Ｖになったところでは、感光ドラム表面の電位が約−３００Ｖに達していることがわかる。
【００６９】
一方、現像部での感光ドラム１表面の電位と現像スリーブ４ａとの電位差の関係について検討した結果、図３中に示したＶｇのラインに示したように、感光ドラム表面の電位と現像スリーブ４ａとの電位差（Ｖｂａｃｋ）が１７０Ｖ以上になると、電気的な力により現像キャリアが感光ドラムに付着してしまうことが判明している。
【００７０】
従って、先に帯電補助ブラシバイアスによって形成された−３００Ｖの感光ドラム表面電位は、このまま現像部へ到達すると、現像キャリアが感光ドラム表面に付着してしまう。
【００７１】
そこで、帯電補助ブラシ１２によって帯電された感光ドラム１の帯電面の表面電位が、現像部に到達する前にＶｂａｃｋ＜１７０Ｖになるように、帯電ローラ２にＡＣバイアスを印加して上記帯電面を除電するようにした。従って、帯電ローラ２にＡＣバイアスを印加するタイミングは、帯電補助ブラシ１２にＶ１以上のバイアスを印加したときに帯電された感光ドラム１の帯電面が帯電ローラ２の帯電部に到達する以前から印加する必要がある。
【００７２】
このため、図２に示した実際に装置を動作させる場合の高圧タイミングチャートでは、高圧の遅れ等を考慮して、前記帯電面が帯電ローラ２の帯電部に到達するタイミングより、ＡＣバイアスを印加するタイミングが１００ｍｓ早くＯＮするようにしている。
【００７３】
実際にこのようなタイミングで帯電ローラ２にＡＣバイアスを印加すると、それまで帯電補助ブラシ１２によって帯電された電位がＡＣバイアスによって確実に０Ｖ近傍にまで除電され、現像部でのキャリア付着を防止することができるようになった。
【００７４】
その後の画像形成を行うまでの過程は、順次帯電ＤＣバイアスと現像ＤＣバイアスを、Ｖｂａｃｋ＜１７０Ｖを保つようにスロープ状に立ち上げ（図２中のＳ１）、次いで現像ＡＣバイアスをＯＮし、最終的に画像信号に対応した露光を開始していく。
【００７５】
反対に、画像形成を終了する場合には、バイアスを立ち上げた場合と逆の過程をたどることにより、帯電補助ブラシのバイアスがＯＮされていてもＶｂａｃｋ＜１７０Ｖを保つことができる。従って、現像部でのキャリア付着を防止する。
【００７６】
以上に説明してきたように、本実施の形態で示したクリーナレスシステムの画像形成装置において、上記高圧制御を行うことで、帯電補助部材に印加されるバイアスが少なくとも放電閾値以上の電圧値に達しているときに帯電された感光ドラムの帯電面が、帯電ローラの帯電部を通過する間、帯電ローラに交流バイアスが印加されているため、前記帯電面が除電され電位差が小さくなり、現像部でのキャリア付着が発生しない電位条件（Ｖｂａｃｋ＜１７０Ｖ）が達せられる。
【００７７】
従って、現像キャリア付着に伴う帯電不良や現像劣化・装置の破損等の問題を防止することが可能になり、長期にわたって安定した良好な画像が出力できるようになる。
【００７８】
また、クリーナレスの効果を損なうことなく、画像形成ユニットの小型化を図ることが可能となる。
【００７９】
（第２の実施の形態）
ここでは、この帯電補助ブラシ１２によって形成された感光ドラム１表面の電位を、現像部に到達する前に、露光装置によって現像キャリア付着が発生しないＶｂａｃｋ＜１７０Ｖの電位にする手法について説明する。
【００８０】
本実施の形態の説明においては、図４に示す本実施の形態に係る画像形成装置で採用した画像形成前の各バイアスを立ち上げる際の高圧シーケンスチャートをもとに説明することとし、装置構成は前述した実施の形態と同じであるので、ここでの説明は省略する。
【００８１】
まず、第１の実施の形態と同様に画像形成開始のための信号が装置に入力されると、感光ドラム１が回転を開始し、同時に転写バイアスがＯＮされる。
【００８２】
このときＯＮされる転写バイアスは、第１の実施の形態と同様にトナーと同極性（プリント時と逆極性）のバイアスである。
【００８３】
そして、これと同じタイミングで帯電補助ブラシ１２にも徐々にバイアスがスロープ状に印加される。
【００８４】
帯電補助ブラシ１２のバイアスが、０Ｖから徐々にスロープ状に立ち上がり、Ｖ１バイアスになったあたりから、帯電補助ブラシ１２と感光ドラム１表面との間で放電がはじまり、前述の第１の実施の形態の図３で示したように感光ドラム１の表面電位が急激に立ち上がりはじめる。
【００８５】
この帯電された感光ドラム面は、ドラムの回転に伴って帯電ローラ２の帯電部を通過し、露光位置に到達する。この帯電された感光ドラム１の帯電面が露光位置に到達する直前に、露光装置を駆動して感光ドラム１の前記帯電面の露光を開始する。
【００８６】
ここで、本実施の形態においては、露光装置の立ち上がりと感光ドラムの回転誤差を考慮し、実際に帯電面が露光位置に到達すると予想される時間より１００ｍｓｅｃ．早く露光を開始（図中のＬ１のタイミング）している。
【００８７】
ただし、露光装置としてレーザスキャナを使用する場合には、露光を開始する前にポリゴンミラーの駆動を立ち上げておく必要がある。
【００８８】
露光位置に到達した帯電面は、露光によって表面の電位が低くなり、現像部に到達したときには、現像部でキャリアが付着しない電位（Ｖｂａｃｋ＜１７０Ｖ）になる。実際に本実施の形態で検討した結果では、帯電補助ブラシに−８００Ｖのバイアスを印加した場合の感光ドラム上電位は約−３００Ｖで、露光後の感光ドラム上の電位はおよそ−５０Ｖ程度であった。従って、現像スリーブとの電位差Ｖｂａｃｋ＝５０Ｖとなるため、現像部でのキャリア付着は発生しない。
【００８９】
その後、露光装置によるドラム電位の除電は、画像露光前に帯電ＡＣバイアスがＯＮされるまで継続され、帯電ＡＣバイアスがＯＮされた後に一時ＯＦＦされる（図４中のＬ２）。これは、前述の第１の実施の形態で述べた通り、帯電ローラにＡＣバイアスが印加されると、ドラム面上の電位がＡＣバイアスによって除電されるので、露光によってＶｂａｃｋ＜１７０Ｖにする必要がなくなるためである。
【００９０】
帯電ＡＣバイアスが立ち上がった後は、第１の実施の形態と同様に順次帯電ＤＣバイアスと現像ＤＣバイアスを、Ｖｂａｃｋ＜１７０Ｖを保つようにスロープ状に立ち上げ（図４中のＳ１）、次いで現像ＡＣバイアスをＯＮして、最終的な画像露光の工程にはいる。
【００９１】
反対に、画像形成を終了する場合には、バイアスを立ち上げた場合と逆の過程をたどることにより、帯電補助ブラシのバイアスがＯＮされていてもＶｂａｃｋ＜１７０Ｖを保つことができる。従って、現像部でのキャリア付着を防止することができる。
【００９２】
また、本実施の形態では画像信号に応じた露光出力装置を用いて感光ドラム上を露光しているが、例えば、レーザの発光寿命等の問題によりこの露光装置が使用できない場合には、帯電補助部材の下流側で画像露光に影響を与えない位置に、別途補助露光装置を配置しても同様な効果が得られる。この場合補助露光装置は画像形成をする必要はなく除電さえできれば構わないため、高価で精密なレーザ以外にも、安価なランプや発光体を用いることができる。
【００９３】
以上に説明してきたように、本実施の形態で示したクリーナレスシステムの画像形成装置において、上記高圧／露光制御を行うことで、帯電補助部材（帯電補助ブラシ）に印加されるバイアスが少なくとも放電閾値以上の電圧値に達しており、かつ最下流に位置する帯電部材（帯電ローラ）に交流バイアスが印加されていない間は、像担持体上を露光除電することで、現像部でのキャリア付着が発生しない電位条件（Ｖｂａｃｋ＜１７０Ｖ）が達せられる。
【００９４】
従って、現像キャリア付着に伴う帯電不良や現像劣化・装置の破損等の問題を防止することが可能になり、長期にわたって安定した良好な画像が出力できるようになる。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、クリーナレスシステムを採用した画像形成装置において、帯電部材の上流側に帯電補助部材を設置し、これに印加するバイアスが放電閾値電圧より高い電圧で帯電された像担持体の帯電面が、帯電部材の帯電部を通過する間は帯電部材にＡＣバイアスを印加するか、もしくは露光部を通過する間は露光装置によって像担持体面上を露光することで、像担持体上が帯電補助部材に印加されたバイアスによって帯電された電位を、下流側の帯電部材に印加されたＡＣバイアスや露光によって除電することができるようになる。
【００９６】
このため、現像部で像担持体との電位差が小さくなるので、電位差によって発生していた現像キャリアの付着を防止できるようになる。
【００９７】
この結果、上述したような現像キャリアが帯電器に付着することによって発生する帯電部材表面の破損や、画像濃度の低下やカブリなどの画像不良を発生及び、定着不良、定着オフセット、定着紙巻つき等の様々な不具合が発生することを防止することができるようになる。
【００９８】
よって、長期にわたって常に良好な画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る画像形成装置で採用した画像形成前の高圧シーケンスチャートである。
【図３】本発明に係る画像形成装置における帯電補助ブラシバイアスと感光ドラム表面電位の関係を示したグラフである。
【図４】第２の実施の形態に係る画像形成装置で採用した画像形成前の高圧シーケンスチャートである。
【図５】従来の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【図６】従来のクリーナレスシステムを採用した画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１  感光体
２  帯電ローラ（最下流帯電部材）
３  露光装置
４  ２成分現像器（現像装置）
５  転写ローラ（転写部材）
６  転写高圧電源
１１  定着器
１２  帯電補助ブラシ（上流帯電部材）
Ｎｇ  現像部
Ｎｔ  転写部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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