JP2007249001A - 画像形成装置及び、帯電部材、及び、画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体上の残留トナーの帯電性能を向上させる。
【解決手段】用紙Ｐに転写されずに感光体ドラム２２に残留したトナーを再帯電部材３２によって帯電し、現像ロール２８Ａに電気的且つ機械的に回収させる。その際、再帯電部材３２に印加される電流の絶対値が２．５μＡ／ｃｍだけ増加されるのに対して感光体ドラム２２に残留したトナーの帯電量の絶対値が１２μＣ／ｇ以上増加されるように、再帯電部材３２の材質を選択する。また、感光体ドラム２２に残留し再帯電部材３２によって帯電されたトナーの比電荷量の絶対値が５μＣ／ｇ以上、且つ、該トナーの比電荷量の絶対値の測定位置による差が１０μＣ／ｇ以内となるように、さらに、感光体ドラム２２に残留し再帯電部材３２によって帯電されたトナーの７０％以上が潜像電位と同極性となるように、再帯電部材３２の材質を選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、転写媒体に転写されずに像担持体に残留したトナーを帯電する帯電部材を備える画像形成装置、転写媒体に転写されずに像担持体に残留したトナーを帯電するトナー帯電工程を備える画像形成方法、及び、転写媒体に転写されずに像担持体に残留したトナーを帯電する帯電部材に関する。

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷装置等の画像形成装置では、像担持体上に形成されたトナー像を転写手段により紙等の転写媒体へ転写させるが、転写の際に転写媒体に転写されずに像担持体上にトナーが残留することがある。このため、像担持体上に残留したトナー（以下、残留トナーという）をクリーニングする必要があるが、近年、装置の小型化、トナーの消費量の低減を目的として、クリーニング装置を設置せずに、現像装置によって残留トナーを回収して再び使用すること（所謂現像同時クリーニング）が行われている。

この現像同時クリーニングを行う画像形成装置では、転写後の像担持体の表面にブラシを当接させて像担持体上の残留トナーを掻き乱すことで、残留トナーの付着状態を均一化するものがある（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１では、残留トナーを掻き乱す部材としては、シート、発泡体、ゴムロール等よりもブラシが形状的に好ましく、体積抵抗率が１×１０^２〜１×１０^７Ω・ｃｍの導電体が電界を形成するうえで好ましいとされている。また、特許文献２では、ブラシと像担持体との電位差が放電開始電圧以上になる電圧をブラシに印加することで、ブラシへの残留トナーの付着を抑制し、残留トナーの帯電を良好に行おうとしている。

ところで、ブラシに掻き乱される前の残留トナーの多くは、正規の帯電極性の逆極性に帯電されているが、全ての残留トナーがそうであるわけではなく、一部は、中和されて電荷を持たなかったり、正規の帯電極性を維持していたりする。このため、ブラシによって残留トナーを掻き乱す際に、残留トナーの極性を正規極性に揃え、現像装置に備えられた現像ロールに残留トナーを、摩擦力だけではなく静電引力をも利用して回収させようとしている。

しかし、ブラシを用いて残留トナーの帯電を行った場合には、放電ムラや電流のリークが発生し、残留トナーの帯電量を、像担持体から除去可能な十分なレベルまで上昇させることができず、画像にカブリや残留トナーのメモリ現象が現れるということが、本発明者の研究でわかった。
特開平２−２１２８７８号公報 特開平８−１９０２６９号公報

本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、像担持体上の残留トナーの帯電性能を向上させることを目的とする。

請求項１に記載の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写媒体へトナー像を転写させる転写手段と、前記転写媒体に転写されずに前記像担持体に残留したトナーを帯電する帯電部材と、を備える画像形成装置であって、前記帯電部材に印加される電流の絶対値が２．５μＡ／ｃｍだけ増加されるのに対して前記像担持体に残留したトナーの帯電量の絶対値が１２μＣ／ｇ以上増加されることを特徴とする。

請求項１に記載の画像形成装置では、像担持体に担持されたトナー像が転写手段によって転写媒体へ転写され、その際に転写媒体へ転写されずに像担持体に残留したトナー（残留トナー）が、帯電部材によって帯電される。

ここで、帯電部材に印加される電流の絶対値が２．５μＡ／ｃｍだけ増加されるのに対して、像担持体上の残留トナーの帯電量の絶対値が１２μＣ／ｇ以上増加されるように、帯電部材の材質を選択している。これによって、後述する性能試験で確認されているように、残留トナーを像担持体から除去可能な十分なレベルまで帯電でき、残留トナーが原因のカブリやメモリ現象等の画質不良を許容レベルまで抑制できる。

請求項２に記載の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写媒体へトナー像を転写させる転写手段と、前記転写媒体に転写されずに前記像担持体に残留したトナーを帯電する帯電部材と、を備える画像形成装置であって、前記像担持体に残留し前記帯電部材によって帯電されたトナーの比電荷量の絶対値が５μＣ／ｇ以上、且つ、該トナーの比電荷量の絶対値の測定位置による差が１０μＣ／ｇ以内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では、像担持体に残留し帯電部材によって帯電されたトナーの比電荷量の絶対値が５μＣ／ｇ以上、且つ、該トナーの比電荷量の絶対値の測定位置による差が１０μＣ／ｇ以内となるように、帯電部材の材質を選択している。これによって、後述する性能試験で確認されているように、残留トナーを像担持体から除去可能な十分なレベルまで帯電でき、残留トナーが原因のカブリやメモリ現象等の画質不良を許容レベルまで抑制できる。

請求項３に記載の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写媒体へトナー像を転写させる転写手段と、前記転写媒体に転写されずに前記像担持体に残留したトナーを帯電する帯電部材と、を備える画像形成装置であって、前記像担持体に残留し前記帯電部材によって帯電されたトナーの７０個数％以上が潜像電位と同極性であることを特徴とする。

請求項３に記載の画像形成装置では、像担持体に残留し帯電部材によって帯電されたトナーの７０個数％以上が潜像電位と同極性となるように、帯電部材の材質を選択している。これによって、後述する性能試験で確認されているように、残留トナーを像担持体から除去可能な十分なレベルまで帯電でき、残留トナーが原因のカブリやメモリ現象等の画質不良を許容レベルまで抑制できる。

請求項４に記載の画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記帯電部材の前記像担持体との対向面の体積抵抗率ρを１×１０^８Ω・ｃｍ≦ρ＜１×１０^１３Ω・ｃｍとしたことを特徴とする。

請求項４に記載の画像形成装置では、帯電部材の像担持体との対向面の体積抵抗率ρを１×１０^８Ω・ｃｍ≦ρ＜１×１０^１３Ω・ｃｍとしている。これによって、後述する性能試験で確認されているように、上記請求項１乃至３に記載の条件を満足でき、以って、残留トナーを像担持体から除去可能な十分なレベルまで帯電でき、残留トナーが原因のカブリやメモリ現象等の画質不良を許容レベルまで抑制できる。

請求項５に記載の画像形成装置は、請求項４に記載の画像形成装置であって、前記帯電部材にイオン導電剤を分散させたことを特徴とする。

請求項５に記載の画像形成装置では、帯電部材にイオン導電剤を分散させている。これによって、後述する性能試験で確認されているように、請求項４に記載の構成と比較して、残留トナーが原因のカブリやメモリ現象等の画質不良をより一層抑制できる。

請求項６に記載の画像形成装置は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記帯電部材が前記像担持体に面接触する部材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では、帯電部材を像担持体に面接触する部材とすることで、局部的な放電の発生を抑制し、帯電の均一性を向上させている。

請求項７に記載の画像形成装置は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記帯電部材と前記像担持体とを非接触としたことを特徴とする。

請求項７に記載の画像形成装置では、帯電部材と像担持体とを非接触とすることで、帯電部材へのトナーの付着を防止し、帯電部材の帯電性能の低下を抑制している。

請求項８に記載の画像形成装置は、請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記帯電部材をシート状としたことを特徴とする。

請求項８に記載の画像形成装置では、帯電部材をシート状とし、帯電部材と像担持体とが対向する面積を広くしたので、残留トナーを帯電させるのに利用できる時間を長く確保できる。

請求項９に記載の画像形成装置は、請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記帯電部材を回転体状としたことを特徴とする。

請求項９に記載の画像形成装置では、帯電部材を回転体状としている。ここで、回転体状である帯電部材は、シート状やブラシ状の帯電部材に存在するエッジが存在しないので、エッジでの異常放電の危険性を回避できる。

請求項１０に記載の画像形成装置は、請求項１乃至９の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記帯電部材の前記像担持体との対向面の算術平均粗さＲａを０＜Ｒａ≦２．２３μｍとしたことを特徴とする。

請求項１０に記載の画像形成装置では、帯電部材の像担持体との対向面の算術平均粗さＲａを０＜Ｒａ≦２．２３μｍとしている。これによって、後述する性能試験で確認されているように、残留トナーを像担持体から除去可能な十分なレベルまで帯電でき、残留トナーが原因のカブリやメモリ現象等の画質不良を許容レベルまで抑制できる。

請求項１１に記載の画像形成装置は、請求項１乃至１０の何れか１項に記載の画像形成装置であって、画像形成時に正又は負の極性のバイアスを前記帯電部材に印加し、非画像形成時に負又は正の極性のバイアスを前記帯電部材に印加するバイアス制御手段を有することを特徴とする。

請求項１１に記載の画像形成装置では、非画像形成時に、バイアス制御手段が、画像形成時とは逆の極性のバイアスを帯電部材に印加させる。これによって、画像形成時に帯電部材に付着した残留トナーを剥離させて像担持体へ移動させることができる。

請求項１２に記載の画像形成方法は、像担持体にトナー像を形成するトナー像形成工程と、前記像担持体から転写媒体へトナー像を転写させる転写工程と、前記転写媒体に転写されずに前記像担持体に残留したトナーを帯電させるトナー帯電工程と、を備える画像形成方法であって、前記帯電部材に印加される電流の絶対値が２．５μＡ／ｃｍだけ増加されるのに対して前記像担持体に残留したトナーの帯電量の絶対値が１２μＣ／ｇ以上増加されることを特徴とする。

請求項１２に記載の画像形成方法では、請求項１に記載の画像形成装置と同様の効果が得られる。

請求項１３に記載の画像形成方法は、像担持体にトナー像を形成するトナー像形成工程と、前記像担持体から転写媒体へトナー像を転写させる転写工程と、前記転写媒体に転写されずに前記像担持体に残留したトナーを帯電させるトナー帯電工程と、を備える画像形成方法であって、前記像担持体に残留し前記帯電部材によって帯電されたトナーの比電荷量の絶対値が５μＣ／ｇ以上、且つ、該トナーの比電荷量の絶対値の測定位置による差が１０μＣ／ｇ以内であることを特徴とする。

請求項１３に記載の画像形成方法では、請求項２に記載の画像形成装置と同様の効果が得られる。

請求項１４に記載の画像形成方法は、像担持体にトナー像を形成するトナー像形成工程と、前記像担持体から転写媒体へトナー像を転写させる転写工程と、前記転写媒体に転写されずに前記像担持体に残留したトナーを帯電させるトナー帯電工程と、を備える画像形成方法であって、前記像担持体に残留し前記帯電部材によって帯電されたトナーの７０個数％以上が潜像電位と同極性であることを特徴とする。

請求項１４に記載の画像形成方法では、請求項３に記載の画像形成装置と同様の効果が得られる。

請求項１５に記載の帯電部材は、転写媒体に転写されずに像担持体に残留したトナーを帯電する帯電部材であって、前記像担持体との対向面の体積抵抗率ρを１×１０^８Ω・ｃｍ≦ρ＜１×１０^１３Ω・ｃｍとしたことを特徴とする。

請求項１５に記載の帯電部材を用いることでで、請求項４に記載の画像形成装置と同様の効果が得られる。

請求項１６に記載の帯電部材は、請求項１５に記載の帯電部材であって、イオン導電剤を分散させたことを特徴とする。

請求項１６に記載の帯電部材を用いることで、請求項５に記載の画像形成装置と同様の効果が得られる。

請求項１７に記載の帯電部材は、請求項１５又は１６に記載の帯電部材であって、前記像担持体との対向面の算術平均粗さＲａを０＜Ｒａ≦２．２３μｍとしたことを特徴とする。

請求項１７に記載の帯電部材を用いることで、請求項１０に記載の画像形成装置と同様の効果が得られる。

請求項１８に記載の帯電部材は、請求項１５乃至１７の何れか１項に記載の帯電部材であって、シート状であることを特徴とする。

請求項１８に記載の帯電部材を用いることで、請求項７に記載の画像形成装置と同様の効果が得られる。

請求項１９に記載の帯電部材は、請求項１５乃至１７の何れか１項に記載の帯電部材であって、回転体状であることを特徴とする。

請求項１９に記載の帯電部材を用いることで、請求項８に記載の画像形成装置と同様の効果が得られる。

本発明は上記構成にしたので、像担持体上の残留トナーの帯電性能が向上する。

次に本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、画像形成装置１２には、記録用紙Ｐを収容する給紙トレイ１４、給紙トレイ１４から画像形成部１６へ記録用紙Ｐを搬送する給紙ロール２０、搬送ロール２１が備えられている。給紙ロール２０は、給紙トレイ１４の搬送方向下流端部に配設され、給紙トレイ１４の最上位にセットされている記録用紙Ｐに当接して回転し、最上位の記録用紙Ｐを給紙トレイ１４から送り出す。また、搬送ロール対２１は、記録用紙Ｐの搬送経路に配設されており、給紙ロール２０によって給紙トレイ１４から送り出された記録用紙Ｐを画像形成部１６へ狭持搬送する。

画像形成部１６には、図中時計回り方向（矢印Ａ方向）へ回転する感光体ドラム２２と、感光体ドラム２２の周囲に図中矢印Ａ方向に順に配設された帯電ロール２４、露光装置２６、現像装置２８、転写ロール３０、再帯電部材３２が備えられている。帯電ロール２４は、感光体ドラム２２に接触して回転し、感光体ドラム２２を一様に帯電する。

また、露光装置２６は、感光体ドラム２２の軸方向に光を走査する光走査方式、又は感光体ドラム２２をライン状に露光するライン露光方式等の公知の露光方式を用いて、感光体ドラム２２に画像データに基づいた静電潜像を形成する。この静電潜像は、感光体ドラム２２の光が当たり表面電位が低下した部分と、光が当たらずに表面電位が高位に維持された部分とのコントラストによる電位画像である。

また、現像装置２８は、感光体ドラム２２に対向して回転する現像ロール２８Ａと、現像ロール２８Ａを回転可能に支持し、一成分トナーを収容する収容部２８Ｂと、攪拌機構２８Ｃと、供給ロール２８Ｄとを備えている。現像装置２８では、収容部２８Ｂ内に収容された現像剤が攪拌機構２８Ｃによって攪拌され、攪拌された現像剤が供給ロール２８Ｄから現像ロール２８Ａに供給される。そして、バイアス電源２７から現像ロール２８Ａに現像バイアスが印加されて、現像ロール２８Ａの電位が、感光体ドラム２２上の静電潜像の高電位部と低電位部との中間電位になり、現像ロール２８Ａ上の帯電されたトナーが、感光体ドラム２２上の静電潜像の低電位部へ移動する。これによって、感光体ドラム２２上の静電潜像が現像（可視化）される。

なお、本実施形態で使用される一成分トナーとしては、体積中心粒径が約４．５〜１１μｍのトナーを適宜選択すれば良く、この条件を満たすトナーであれば、重合トナーでも粉砕トナーでも構わない。

また、転写ロール３０は、記録用紙Ｐの搬送路を挟んで感光体ドラム２２に当接しており、バイアス電源３１から転写ロール３０に感光体ドラム２２上のトナーを引きつける極性の転写バイアスが印加されることで、感光体ドラム２２から記録用紙Ｐにトナー像が転写される。

また、再帯電部材３２は、例えば、ポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦという）等のシート片３２Ｂ等からなり、バイアス電源４０から帯電バイアスを印加されて、感光体ドラム２２上の残留トナーを再帯電する。なお、再帯電部材３２による残留トナーの再帯電については詳細に後述する。

そして、画像形成部１６の搬送方向下流側には、定着装置３４が配設されている。この定着装置３４には、記録用紙Ｐの転写面に当接する加熱ロール３４Ａと、記録用紙Ｐの搬送経路を挟んで加熱ロール３４Ａに圧接された加圧ロール３４Ｂとが備えられており、トナー像が転写された記録用紙Ｐが、加熱ロール３４Ａと加圧ロール３４Ｂとにより加圧、加熱されることで、トナー像が記録用紙Ｐに定着する。

そして、定着装置３４の搬送方向下流側には、排紙ロール対３６が配設され、また、画像形成装置１２の上面には排紙トレイ３８が形成されており、排紙ロール対３６は、トナー像が定着された記録用紙Ｐを排紙トレイ３８へ排紙する。

以下、再帯電部材３２による感光体ドラム２２上の残留トナーの再帯電について詳細に説明する。

再帯電部材３２は、感光体ドラム２２を収容するハウジングに支持された導電性の支持体３２Ａと、この支持体３２Ａに固定され、感光体ドラム２２に接触するシート片３２Ｂとで構成されている。シート片３２Ｂは、感光体ドラム２２の軸方向へ延び、短手方向の一端側を支持体３２Ａに固定され、短手方向の他端側を感光体ドラム２２の周面に接触させている。

また、シート片３２Ｂは、イオン導電性物質を分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^９Ω・ｃｍ、弾性率が１．２×１０^９Ｐａ、厚みが１００μｍ、ポリアミド（ＰＡ：具体的には６６ナイロン）製の半導電性シートで、感光体ドラム２２の周面に、０．０２Ｎ／ｃｍ以下の接触圧で接触し、感光体ドラム２２の周面との接触ニップ幅（感光体ドラム２２の周方向）が約１０ｍｍとなるように配置されている。

また、シート片３２Ｂの感光体ドラム２２との接触面の表面粗さは、算術平均粗さＲａが０．１４５μｍ、最大高さＲｙが１．８０１μｍ、十点平均粗さＲｚが１．１１８μｍとなっている。尚、表面粗さの測定は、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準拠し、表面粗さ測定器（（株）東京精密製 Ｓｕｒｆｃｏｍ１４００Ａ）にて、測定長１．５ｍｍ、カットオフ波長０．２５ｍｍ、測定速度０．３ｍｍ／ｓｅｃの測定条件で測定した。

なお、シート片３２Ｂを形成する樹脂としては、ポリアミド（ＰＡ）の他に、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリイミド（ＰＩ）等が挙げられ、イオン導電性物質としては、テトラエチルアンモニウム，テトラブチルアンモニウム，ラウリルトリメチルアンモニウム，ステアリルトリメチルアンモニウム，オクタデシルトリメチルアンモニウム，ドデシルトリメチルアンモニウム，ヘキサデシルトリメチルアンモニウム，ベンジルトリメチルアンモニウム，変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルフォン酸塩等のアンモニウム塩；リチウム，ナトリウム，カルシウム，マグネシウム等のアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルフォン酸塩等が挙げられる。

このように、軟らかく表面が滑らかなシート片３２Ｂを再帯電部材として使用することで、感光体ドラム２２や残留トナーに与えるストレスを抑制できるので、低温定着用の硬度が低いトナーの使用が可能となるので、定着装置３４の温度を低く設定して消費エネルギーを低減することが可能となる。

また、シート片３２Ｂの感光体ドラム２２との接触面の裏面には、アルミニウム蒸着層等からなる導電層３２Ｃが積層されており、シート片３２Ｂと導電性の支持体３２Ａとが導通されている。また、支持体３２Ａにはバイアス電源４０が接続されており、このバイアス電源４０によって定電流制御された帯電バイアスが、支持体３２Ａ、導電層３２Ｃを介してシート片３２Ｂに印加される。

図２に示すように、バイアス電源４０は、一方の極性（本実施形態では負極性）の直流電源である帯電バイアス電源４０Ａと、他方の極性（本実施形態では正極性）の直流電圧に交流電圧を重畳する電源である除電バイアス電源４０Ｂと、電源切替スイッチ４０Ｃとを備えている。電源切替スイッチ４０Ｃは、再帯電部材３２に接続された配線に設けられた接点ｃを、帯電バイアス電源４０Ａに接続された配線に設けられた接点ａ又は除電バイアス電源４０Ｂに接続された配線に設けられた接点ｂに接続する。即ち、再帯電部材３２に接続される電源を切替える。また、帯電バイアス電源４０Ａ、除電バイアス電源４０Ｂ、電源切替スイッチ４０Ｃは、制御部１００（図１参照）によって制御されている。

制御部１００は、画像形成モードに切替わると、電源切替スイッチ４０Ｃを切替えて帯電バイアス電源４０Ａを再帯電部材３２に接続し、帯電バイアス電源４０Ａを定電流制御する。これによって、図３に示すように、シート片３２Ｂに負極性の直流の定電流が印加される。この定電流は、シート片３２Ｂと感光体ドラム２２の周面との間のギャップの電圧が放電開始電圧以上になるように設定されており、本実施形態では、−１．２５μＡ／ｃｍ（感光体ドラム２２の軸方向の１ｃｍ当たりで−１．２５μＡ）とされている。

シート片３２Ｂに定電流が印加されて、シート片３２Ｂと感光体ドラム２２との間のギャップで放電が発生すると、空気中の分子が電離して電荷Ｑとなる。この電荷Ｑの中の負極性の電荷は、静電的に感光体ドラム２２側へ移動し、感光体ドラム２２上の残留トナー粒子Ｔに付着する。これによって、残留トナー粒子Ｔが負極性に帯電される。

負極性に帯電された残留トナー粒子Ｔは、感光体ドラム２２の回転により現像ロール２８Ａと対向する範囲まで移動する。この際、残留トナー粒子Ｔが十分に負極性に帯電されていれば、現像ロール２８Ａと感光体ドラム２２との間の電界により、現像ロール２８Ａ側へ移動し、そのまま回収されるか、又は、感光体ドラム２２の低電位部（画像部）へ移動する。

なお、電離した負極性の電荷Ｑの一部は、感光体ドラム２２にも到達する。また、正極性に帯電した残留トナーは、感光体ドラム２２とシート片３２Ｂとの間の電界により、シート片３２Ｂ側へ移動し、シート片３２Ｂに付着する。また、電離した正極性の電荷Ｑは、シート片３２Ｂに到達する。

一方、電源投入時、印刷終了時や、連続印刷時のページ間等の非画像形成時に、清掃モードに切替わると、制御部１００は、電源切替スイッチ４０Ｃを切替えて除電バイアス電源４０Ｂを再帯電部材３２に接続する。これによって、図４に示すように、シート片３２Ｂに正極性の直流の定電流が重畳された交流電圧が印加される。本実施形態では、＋０．５μＡ／ｃｍ（感光体ドラム２２の軸方向の１ｃｍ当たりで＋０．５μＡ）の直流の定電流が、周波数２ｋＨｚ、振幅（ピークトウピーク（Peak to Peak）電圧）が５００Ｖの交流電圧に重畳されている。

この際、放電により発生した負極性の電荷Ｑは、静電的にシート片３２Ｂへ移動する。これによって、シート片３２Ｂに付着している正極性のトナー粒子Ｔ´が除電される。そして、除電されたトナー粒子Ｔ´は、感光体ドラム２２とシート片３２Ｂとの摩擦力によってシート片３２Ｂから機械的に剥離され、感光体ドラム２２の回転により現像ロール２８Ａと対向する範囲まで移動し、現像ロール２８Ａによって、機械的且つ電気的に回収される。

ここで、再帯電部材３２に一方の極性だけの電流を印加し続ける場合、イオン導電剤中のイオン電荷が一方へ偏ってしまうが、再帯電部材３２に逆極性を印加する清掃モードを実施することで、イオン電荷の偏りが解消されるので、再帯電部材３２の電気的特性が長期に亘って維持される。

なお、本実施形態では、帯電バイアスと逆極性の直流電流に交流電圧を重畳した除電バイアスを再帯電部材３２に印加したので、除電の均一性の点では優れているが、帯電バイアスと逆極性の直流電流のみの除電バイアスを再帯電部材３２に印加する場合でも、除電機能は有する。

また、本実施形態では、極性が異なる２個の電源を設けてそれぞれを帯電用と除電用としたが、１個の電源の極性を切替えるスイッチを設けて、１個の電源を帯電用と除電用との兼用としても良い。

また、本実施形態では、定電流制御のバイアス印加方式を採用したので、環境変動等により再帯電部材３２の電気抵抗値が変動した場合でも、トナーへ与える電荷量を一定に維持でき、また、環境変動等により残留トナーの帯電量が所望の値から増減した場合には、定電流値を変化させて残留トナーの帯電量を所望の値に復帰させることができる。

しかし、本実施形態のように、清掃モードを実施する場合には、シート片３２Ｂの表面に正極性のトナー粒子Ｔ´が堆積せず、シート片３２Ｂと感光体ドラム２２との間の電気抵抗値がほぼ不変なので、定電圧制御のバイアス印加方式を採用したとしても、定電流を維持させることが可能である。従って、定電圧制御のバイアス印加方式も採用可能である。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。

図５に示すように、本実施形態の画像形成装置１０２では、第１実施形態の再帯電部材３２（図１参照）に替えて、再帯電部材１０６が略同一位置に配設されている。この再帯電部材１０６は、直径８ｍｍのＳＵＳのロールに、イオン導電性物質が分散された、体積抵抗率ρが１×１０^１０Ω・ｃｍ、厚みが１００μｍ、表面の算術平均粗さＲａが０．１７２μｍのＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のシームレスチューブが被覆されたロールで、感光体ドラム２２とのギャップが、０〜５０μｍとなるように配置されている。ここで、再帯電部材１０６と感光体ドラム２２とのギャップを０〜５０μｍとしたのは、感光体ドラム２２及び再帯電部材１０６の寸法公差、取付公差から、再帯電部材１０６が１周する間に、０〜５０μｍの範囲内でギャップが変動するためである。

また、再帯電部材１０６は、感光体ドラム２２の周速に対して０．５の周速比で感光体ドラム２２の逆方向へ回転する。また、第１実施形態と同様、再帯電部材１０６の回転軸には、バイアス電源４０が接続されており、再帯電部材１０６に帯電バイアス又は除電バイアスが印加される。

なお、再帯電部材１０６の構成は、他に、図６に示すように、ステンレス等の金属製で軸方向両端部に円板状のフランジ部１０６Ｂが形成された軸１０６Ａと、一対のフランジ部１０６Ｂに張架された半導電性で可撓性のチューブ１０６Ｃとで構成された再帯電部材１０６等も適用可能である。このチューブ１０６Ｃは、内周面に、導電層１０６Ｄを積層することで、帯電の均一性を確保できる。また、この再帯電部材１０６は可撓性を有するので、トナーに与えられるストレスが小さくなり、また、感光体ドラム２２とのニップ状態が安定し、感光体ドラム２２との間のギャップが安定することにより、安定した帯電制御が可能となる。

ここで、第１、第２実施形態の画像形成装置１２、１０２において、感光体ドラム２２上の残留トナーを残らずクリーニングするためには、再帯電部材３２、１０６による感光体ドラム２２上の残留トナーの再帯電能力を十分なレベルまで上げなければならない。このため、再帯電部材３２の再帯電能力を評価する試験を行った。以下、この試験について説明する。
「性能試験１」
この性能試験では、下記のように複数種類準備された再帯電部材の性能試験用のサンプルの中からサンプル２〜６、比較用サンプル１、２を使用し、再帯電部材３２へ印加する定電流の値を変化させて印字を行い、そして、各条件での感光体ドラム２２上の残留トナーの比電荷量ｑ／ｍ（ｑはトナーの帯電量（μＣ）、ｍはトナーの質量（ｇ））を測定した。

感光体ドラム２２上の残留トナーの比電荷量ｑ／ｍ（μＣ／ｇ）の測定は、まず、感光体ドラム２２を実験機から取り出し、感光体ドラム２２上に窒素ガスを吹き付けて再帯電後の残留トナーを感光体ドラム２２上から剥離させ、剥離したトナーを比電荷量測定装置に導入させるという方法で、トナーの測定数が５００個以上となるまで行う。そして、得られた比電荷量ｑ／ｍ（μＣ／ｇ）を平均した値をグラフにプロットする。その結果、図７、図８のグラフに示すような結果が得られた。

なお、比電荷量測定装置は、所謂、レーザードップラー法を用いた、細川ミクロン社製のイースパート（Ｅ−ＳＰＡＲＴ）アナライザ（型式ＥＳＴ−１）を使用し、この測定装置の測定条件は、窒素ブロー圧を０．３ｋｇ／ｃｍ^２、シースエアー流量を０．４ｌ／ｍｉｎ、極板間電圧を１００Ｖ、供給フードをアルミ製とした。

また、本試験で用いたトナーは、乳化重合で得られた微粒子を凝集させたトナーである。また、結着樹脂はスチレンアクリル製であり、トナーの体積中心粒径は５．８μｍ、下記で定義される形状係数は１３２、酸化チタンと小径シリカが外添され、負極性に帯電するのものである。なお、トナーの体積中心粒径は、コールターカウンタＴＡII（ベックマン−コールター社製）にて測定した値である。その粒径測定法は、まず、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの５％水溶液２ｍｌ中に、測定試料を０．５〜５０ｍｇ加え、これを電解液１００〜１５０ｍｌ中に添加し、そして、この測定試料を懸濁させた電解液を超音波分散器で約１分間分散処理を行い、コールターカウンターＴＡ−II型により、アパーチャー径が１００μｍのアパーチャーを用いて粒度分布を測定するというものである。

また、形状係数は、光学顕微鏡（ミクロフォトＦＸＡ：ニコン社製）で撮影した拡大写真をイメージアナライザＬＵＺＥＸ３（ＮＩＲＥＣＯ社製）により画像解析を行い、次の式にて算出したものである。

形状係数＝｛（トナー径の絶対最大長）^２／トナーの投影面積｝×（π／４）×１００
ここで、形状係数は、トナーの投影面積と、それに外接する円の面積の比で表され、真球の場合１００となり、真球の形状が崩れるにつれ増加するようになる。なお、求める形状係数は、トナー粒子複数個に対する平均値を代表値としている。

また、以下のサンプルの感光体ドラム２２の軸方向の有効長さは８ｃｍで、感光体ドラム、現像ロールの軸方向の有効長さはそれぞれ１０ｃｍ、９ｃｍである。
○再帯電部材のサンプル１：ＰＡ（ポリアミド：具体的には６６ナイロン）にイオン導電性物質を分散させた、体積抵抗率ρが５×１０^１２Ω・ｃｍ、弾性率が１．２×１０^１２Ｐａ、厚さが１００μｍのシート片。
○再帯電部材のサンプル２：ＰＡ（具体的には６６ナイロン）にイオン導電性物質を分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^９Ω・ｃｍ、弾性率が１．２×１０^９Ｐａ、厚さが１００μｍのシート片。
○再帯電部材のサンプル３：ＰＡ（具体的には６６ナイロン）にイオン導電性物質を分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^１０Ω・ｃｍ、弾性率が１．２×１０^９Ｐａ、厚さが１００μｍのシート片。
○再帯電部材のサンプル４：ＰＡ（具体的には６６ナイロン）にイオン導電性物質を分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^１１Ω・ｃｍ、弾性率が１．２×１０^９Ｐａ、厚さが１００μｍのシート片。
○再帯電部材のサンプル５：ＰＡ（具体的には６６ナイロン）にイオン導電性物質を分散させた、体積抵抗率ρが９×１０^１２Ω・ｃｍ、弾性率が１．２×１０^９Ｐａ、厚さが１００μｍのシート片。
○再帯電部材のサンプル６：ＰＡ（具体的には６６ナイロン）にイオン導電性物質を分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^８Ω・ｃｍ、弾性率が１．２×１０^９Ｐａ、厚さが１００μｍのシート片。
○再帯電部材のサンプル７：ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）にイオン導電性物質を分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^１１Ω・ｃｍ、弾性率が９．８×１０^８Ｐａ、厚さが１００μｍのシート片。
○再帯電部材のサンプル８：ＰＡ（具体的には６６ナイロン）にカーボンブラックを分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^８Ω・ｃｍ、弾性率が２．９×１０^９Ｐａ、厚さが１００μｍのシート片。
○再帯電部材のサンプル９：レーヨンにカーボンブラックを分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^９Ω・ｃｍ、６６０ＤＴ／１００Ｆ（デシテックス／フィラメント）の繊維を、７．７５×１０^７Ｆ／ｍ^２（フィラメント／平方メートル）で束ねたブラシ。
○再帯電部材のサンプル１０：ＰＡ（具体的には６６ナイロン）にカーボンブラックを分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^１０Ω・ｃｍ、弾性率が２．９×１０^９Ｐａ、厚さが１００μｍのシート片。
○再帯電部材のサンプル１１：レーヨンにカーボンブラックを分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^１０Ω・ｃｍ、６６０ＤＴ／１００Ｆの繊維を、７．７５×１０^７Ｆ／ｍ^２で束ねたブラシ。
○再帯電部材のサンプル１２：ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）にイオン導電性物質を分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^１０Ω・ｃｍ、弾性率が９．８×１０^８Ｐａ、厚さが１００μｍ、算術平均粗さＲａが０．０１５μｍ、最大高さＲｙが０．４６０μｍ、十点平均粗さＲｚが０．１７０μｍのシート片。
○再帯電部材のサンプル１３：ＰＡ（具体的には６６ナイロン）にカーボンブラックを分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^１０Ω・ｃｍ、弾性率が１．２×１０^９Ｐａ、厚さが１００μｍ、算術平均粗さＲａが０．１０２μｍ、最大高さＲｙが１．６８２μｍ、十点平均粗さＲｚが１．４２０μｍのシート片。
○再帯電部材のサンプル１４：ＰＶＤＦにイオン導電性物質を分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^１０Ω・ｃｍ、弾性率が９．８×１０^８Ｐａ、厚さが１００μｍ、算術平均粗さＲａが０．１７２μｍ、最大高さＲｙが２．４２２μｍ、十点平均粗さＲｚが２．００４μｍのシート片。
○再帯電部材のサンプル１５：サンプル１３のシート片の表面（感光体ドラム２２との接触面）を粗面化して算術平均粗さＲａを２．２３０μｍ、最大高さＲｙを１１．２５０μｍ、十点平均粗さＲｚを９．２１１μｍとしたシート片。
○再帯電部材のサンプル１６：サンプル１４のシート片の表面（感光体ドラム２２との接触面）を粗面化して算術平均粗さＲａを１．０３７μｍ、最大高さＲｙを１０．５５０μｍ、十点平均粗さＲｚを７．４５０μｍとしたシート片。
○再帯電部材のサンプル１７：サンプル１３のシート片の表面（感光体ドラム２２との接触面）を粗面化して算術平均粗さＲａを０．８５０μｍ、最大高さＲｙを５．５６１μｍ、十点平均粗さＲｚを４．５５０μｍとしたシート片。
○再帯電部材の比較用サンプル１：ＰＡ（具体的には６６ナイロン）にカーボンブラックを分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^７Ω・ｃｍ、弾性率が２．９×１０^９Ｐａ、厚さが１００μｍのシート片。
○再帯電部材の比較用サンプル２：ＰＶＤＦにイオン導電性物質を分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^１３Ω・ｃｍ、弾性率が９．８×１０^８Ｐａ、厚さが１００μｍのシート片。
○再帯電部材の比較用サンプル３：レーヨンにカーボンブラックを分散させた、体積抵抗率ρが１×１０^７Ω・ｃｍ、６６０ＤＴ／１００Ｆの繊維を、７．７５×１０^７Ｆ／ｍ^２で束ねたブラシ。
○再帯電部材の比較用サンプル４：レーヨンにカーボンブラックを分散させた、体積抵抗率ρが５×１０^７Ω・ｃｍ、６６０ＤＴ／１００Ｆの繊維を、７．７５×１０^７Ｆ／ｍ^２で束ねたブラシ。
○再帯電部材の比較用サンプル５：サンプル１３のシート片の表面（感光体ドラム２２との接触面）を粗面化して算術平均粗さＲａを２．５１０μｍ、最大高さＲｙを１０．２３０μｍ、十点平均粗さＲｚを９．５３０μｍとしたシート片。
○再帯電部材の比較用サンプル６：サンプル１４のシート片の表面（感光体ドラム２２との接触面）を粗面化して算術平均粗さＲａを２．９００μｍ、最大高さＲｙを１１．１２０μｍ、十点平均粗さＲｚを１３．２０μｍとしたシート片。
○再帯電部材の比較用サンプル７：サンプル１４のシート片の表面（感光体ドラム２２との接触面）を粗面化して算術平均粗さＲａを３．２１０μｍ、最大高さＲｙを１２．３１０μｍ、十点平均粗さＲｚを１５．３２０μｍとしたシート片。

なお、シート片の体積抵抗率ρは、高抵抗率計（三菱化学（株）製、製品名 Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰ、型番ＭＣＰ−ＨＴ４５０）と、プローブＴｙｐｅ ＵＲＳを使用して、１００Ｖを印加した後から３０秒経過した時点での値を３回測定し、３つの測定値を平均した値である。

次に、図７、図８のグラフに示す測定結果について考察する。

図７のグラフには、サンプル１、３乃至６の印加電流−帯電量特性を示している。このグラフから、再帯電部材の体積抵抗率ρが１×１０^８Ω・ｃｍ≦ρ＜１×１０^１３Ω・ｃｍの場合に、印加電流の増加にほぼ正比例して残留トナーの帯電量が増加することがわかった。また、残留トナーの帯電制御を有効に行うことができることが確認された。例えば、サンプル５が印加電流に対する帯電量の増加量が最も小さいが、その場合でも、印加電流の絶対値を２．５μＣ／ｃｍだけ増加させると、残留トナーの帯電量の絶対値を１２μＣ／ｇ以上増加させることができることがわかる。

また、電流値に応じて帯電量が増減することがわかるので、例えば、用紙がジャムした後に感光体が再度回転する時等は、放置時間が発生していることからトナーの帯電量が減衰していることが考えられるが、その際に、通常の非画像形成時よりもトナー帯電部材に印加する定電流値を増加させ、帯電減衰したトナーの帯電量を復活させる手段等を取り得ることがわかった。

一方、図８のグラフには、比較用サンプル１、２の印加電流−帯電量特性を示している。このグラフから、再帯電部材の体積抵抗率ρが１×１０^７Ω・ｃｍ未満、１×１０^１３Ω・ｃｍ以上の場合には、印加電流を増加させても残留トナーの帯電量が殆ど増加しないことがわかった。

ここで、残留トナーの帯電量の絶対値が５μＣ／ｇ未満である場合には、残留トナーのメモリ現象やカブリ等の画質不良が発生することが後述する評価試験２で確認されているが、図７、図８のグラフを比較してわかるように、残留トナーを５μＣ／ｇ以上に再帯電させる再帯電部材は、印加電流の増加に比例して残留トナーの帯電量を増加させる能力を有すると言える。そして、印加電流の絶対値が２．５μＣ／ｃｍだけ増加されるのに対して、残留トナーの帯電量の絶対値を１２μＣ／ｇ以上増加させる能力を有する再帯電部材が、十分な帯電性能を発揮していると言える。

一方、印加電流の増加に比例して残留トナーの帯電量を増加させる能力、詳細には、印加電流の絶対値が２．５μＣ／ｃｍだけ増加されるのに対して、残留トナーの帯電量の絶対値を１２μＣ／ｇ以上増加させる能力を持たない再帯電部材は、局部的な電流のリークを発生させてしまい、感光体ドラム２２との間に均一な放電を発生させることができなかったものと推測される。また、体積抵抗率ρが１×１０^１３Ω・ｃｍ以上と高い再帯電部材は、感光体ドラム２２との間に有効な放電を発生させることができなかったものと推測される。

以上のことから、再帯電部材３２のシート片３２Ｂの体積抵抗率ρには適当な範囲が存在し、本性能試験から、１×１０^８Ω・ｃｍ≦ρ＜１×１０^１３Ω・ｃｍの範囲が適当であると言える。

「性能試験２」
この性能試験では、上記のサンプル１乃至１１、比較用サンプル１乃至４を使用し、比電荷量ｑ／ｍを、感光体ドラム２２の軸方向の３箇所（駆動側の端部と中央部と非駆動側の端部）で測定し、その測定結果を図９の表に示している。また、比電荷量ｑ／ｍの測定と同時に帯電量分布の指標であるｑ／ｄ値（ｑはトナーの帯電量（ｆＣ）、ｄはトナーの粒径（μｍ））を測定して測定した全てのトナーをｑ／ｄ値によって階級分けし、各階級のトナーの個数と、各階級のトナーが全トナーに対して占める割合（個数％）とを算出する。その結果の一例は図１０（Ａ）の表、図１０（Ｂ）のグラフに示すとおりである。また、所望の極性の逆極性（本実施形態では正極性）のトナーの個数％を図９の表に示している。

また、出力された画像を、メモリ現象とカブリについて評価し、評価結果を図９の表に示している。なお、メモリ現象とカブリとの双方が良好であれば◎、メモリ現象とカブリとの双方に問題が無ければ○、メモリ現象とカブリとの少なくとも一方が多少知覚できるが通常の使用には問題無いレベルであれば△、メモリ現象とカブリとの少なくとも一方が通常の使用で問題となるレベルであれば×と評価している。なお、この評価試験では、５０枚の連続印字を行い、最後の３枚について評価を行った。

図９の表からわかるように、サンプル１〜１１の再帯電部材を用いた場合には、各箇所の比電荷量の絶対値｜ｑ／ｍ｜が５μＣ／ｇ以上、比電荷量の絶対値｜ｑ／ｍ｜の感光体ドラム２２の軸方向でのバラツキ（表中のｑ／ｍ幅）が１０μＣ／ｇ以内となり、画質も許容レベルとなる。

一方、比較用サンプル１〜４の再帯電部材を用いた場合には、比電荷量の絶対値｜ｑ／ｍ｜が５μＣ／ｇ未満になる箇所が存在し、比電荷量の絶対値｜ｑ／ｍ｜の感光体ドラム２２の軸方向でのバラツキが１０μＣ／ｇより大きくなることがあり、画質も許容レベルに達しなかった。

この事実から、各箇所の比電荷量の絶対値｜ｑ／ｍ｜が５μＣ／ｇ以上、比電荷量の絶対値｜ｑ／ｍ｜の感光体ドラム２２の軸方向でのバラツキ（測定位置による差）が１０μＣ／ｇ以下という条件を満たさない限り、画質が許容レベルに達しないことがわかる。

次に、ｑ／ｄ値について考察する。サンプル１〜１１の再帯電部材を用いた場合には、正極性に帯電したトナーの個数％が３０％より高くなる箇所が存在しないのに対して、比較用サンプル１〜４を用いた場合には、殆どの箇所において、正極性に帯電したトナーの個数％が３０％より高くなっている（負極性に帯電したトナーの個数％が７０％未満となっている）。このことから、正極性に帯電したトナーの個数％が３０％より高くなると画質に問題が発生することがわかる。

また、性能試験２から、再帯電部材をブラシとした方が、シート片とした方よりも画質が劣ることがわかる。これは、体積抵抗率ρが同じであるサンプル２とサンプル９との比較から明らかであるが、局部的な放電集中箇所が、形状的にシート片よりもブラシの方に多く存在することから、放電ムラが生じ易くなることが要因と考えられる。このような理由から、再帯電部材としては、感光体ドラム２２と対向する面の平滑度が高い部材ほど放電の均一性が高くなると考えられる。

さらに、性能試験２から、導電剤をカーボンブラックとした方が、イオン導電剤とした方よりも画質が劣ることがわかる。これは、体積抵抗率ρが同じであるサンプル６とサンプル８との比較から明らかである。

その要因は、イオン導電性物質は分子レベルで分散することから分散の均一性、電気抵抗値の均一性が高くなり、局部的な放電の発生が抑制されるのに対して、カーボンブラック等の電子導電性物質は微粒子のレベルで分散することから分散の均一性、電気抵抗値の均一性が低く、導電経路が形成されて局部的な放電の発生が増大するためであると考えられる。このような理由から、導電剤の分散の均一性が高い部材が、再帯電部材として好ましいと考えられる。なお、分散の均一性が高い導電剤としては、導電性高分子等も挙げられる。

「性能試験３」
局部的な放電の発生を避けるためには再帯電部材の表面粗さも重要な因子になるものと推測されたので、表面粗さと帯電量との関係を評価する試験を行った。この評価試験では、サンプル１３、１４のシート片の表面を粗面化してサンプル１５〜１７、比較用サンプル５〜７を作製し、このサンプルを使用して比電荷量ｑ／ｍを測定した。そして、比電荷量ｑ／ｍの絶対値が５μＣ／ｇ以上であるか否かを判定し、その判定結果を、図１１の表にまとめた。なお、サンプルへの印加定電流は−２μＡ／ｃｍとした。

図１１の表から、算術平均粗さＲａを０＜Ｒａ≦２．２３μｍとすることで、比電荷量ｑ／ｍの絶対値が５μＣ／ｇ以上になり、画質に現れるメモリ現象やカブリを許容レベルまで抑制できることがわかる。

ここで、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４で規定されているように、算術平均粗さＲａは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけを抜き取り、この抜き取り部分の平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計し、基準長さ当たりに平均化した値である。このため、１つの傷が測定値に及ぼす影響が非常に小さくなり、安定した結果が得られると言われている。

一方、十点平均粗さＲｚは、粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から、最も高い山頂から５番目までの山頂の標高の絶対値の平均値と、最も低い谷底から５番目までの谷底の標高の絶対値との和である。このため、１つの傷が測定値に及ぼす影響が、算術平均粗さＲａと比較して大きくなる。

そこで、本性能試験では、傷等の影響を受け難い算術平均粗さＲａを表面粗さの指標として用いて評価を行った。

なお、性能試験１〜３は、サンプルの感光体ドラム２２の軸方向の有効長さを８ｃｍ、感光体ドラム２２、現像ロール２８Ａの軸方向の有効長さはそれぞれ１０ｃｍ、９ｃｍ、感光体ドラム２２の回転速度を１９６ｍｍ／ｓｅｃとして実施した。

また、サンプル１〜８、サンプル１２〜１７ｍ及び比較用サンプル１、２、５〜７の材料を用いてチューブを作製し、このチューブを用いて第２実施形態の再帯電部材１０６を作製して、評価試験１〜３と同様の評価試験を行ったところ、同様の結果が得られ、再帯電部材の形状をシート状から回転体状に変えることも可能であることがわかった。

ここで、シート状の再帯電部材は、感光体ドラム２２との接触幅を大きく取ることが可能で、残留トナーを再帯電させるのに利用できる時間を十分に長く確保できるという特徴がある。一方、回転体状の再帯電部材は、シート状やブラシ状の再帯電部材に存在するエッジが存在しないので、エッジでの異常放電の危険性を回避できるという特徴がある。

なお、第１、第２実施形態では、像担持体を感光体ドラム２２、転写媒体を用紙Ｐとして本発明を説明したが、転写媒体としての用紙に転写されずに像担持体としての中間転写体に残留したトナーを再帯電する構成や、転写媒体としての中間転写体に転写されずに像担持体としての感光体に残留したトナーを再帯電する構成にも本発明を適用可能である。

また、第１、第２実施形態では、感光体ドラム２２に残留したトナーを再帯電して現像装置２８に回収又は再現像させたので、クリーニングユニットが不要となり、コストを低減できるという効果を有するが、再帯電された残留トナーを現像装置２８に回収又は再現像させることは必須ではなく、クリーニングユニットを設け、残留トナーをクリーニングユニットが回収し易い極性に再帯電するように構成しても良い。

本発明の第１実施形態の画像形成装置の概略を示す側面図である。 図１の画像形成装置に備えられた再帯電部材のバイアス電源を示す回路図である。 図１の画像形成装置に備えられた再帯電部材に帯電バイアスを印加した状態を模式的に拡大して示す断面図である。 図１の画像形成装置に備えられた再帯電部材に除電バイアスを印加した状態を模式的に拡大して示す断面図である。 本発明の第２実施形態の画像形成装置の概略を示す側面図である。 図５の画像形成装置に備えられた再帯電部材の変形例を示す断面図である。 サンプル１、サンプル３〜６の再帯電部材を使用した際の印加電流−帯電量特性を示すグラフである。 比較用サンプル１、２の再帯電部材を使用した際の印加電流−帯電量特性を示すグラフである。 評価試験２の試験結果をまとめた表である。 帯電量分布の評価結果をまとめた（Ａ）は表、（Ｂ）はグラフである。 評価試験３の試験結果をまとめた表である。

符号の説明

１２ 画像形成装置
２２ 感光体ドラム（像担持体）
３０ 転写ロール（転写手段）
３２ 再帯電部材（帯電部材）
１００ 制御部（バイアス制御手段）
１０２ 画像形成装置
１０６ 再帯電部材（帯電部材）
Ｐ 用紙（転写媒体）
Ｔ 残留トナー粒子（トナー）
Ｔ´ トナー粒子（トナー）

Claims (19)

1. トナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体から転写媒体へトナー像を転写させる転写手段と、
   前記転写媒体に転写されずに前記像担持体に残留したトナーを帯電する帯電部材と、を備える画像形成装置であって、
   前記帯電部材に印加される電流の絶対値が２．５μＡ／ｃｍだけ増加されるのに対して前記像担持体に残留したトナーの帯電量の絶対値が１２μＣ／ｇ以上増加されることを特徴とする画像形成装置。
2. トナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体から転写媒体へトナー像を転写させる転写手段と、
   前記転写媒体に転写されずに前記像担持体に残留したトナーを帯電する帯電部材と、を備える画像形成装置であって、
   前記像担持体に残留し前記帯電部材によって帯電されたトナーの比電荷量の絶対値が５μＣ／ｇ以上、且つ、該トナーの比電荷量の絶対値の測定位置による差が１０μＣ／ｇ以内であることを特徴とする画像形成装置。
3. トナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体から転写媒体へトナー像を転写させる転写手段と、
   前記転写媒体に転写されずに前記像担持体に残留したトナーを帯電する帯電部材と、を備える画像形成装置であって、
   前記像担持体に残留し前記帯電部材によって帯電されたトナーの７０個数％以上が潜像電位と同極性であることを特徴とする画像形成装置。
4. 前記帯電部材の前記像担持体との対向面の体積抵抗率ρを１×１０^８Ω・ｃｍ≦ρ＜１×１０^１３Ω・ｃｍとしたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記帯電部材にイオン導電剤を分散させたことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記帯電部材が前記像担持体に面接触する部材であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記帯電部材と前記像担持体とを非接触としたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記帯電部材をシート状としたことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記帯電部材を回転体状としたことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記帯電部材の前記像担持体との対向面の算術平均粗さＲａを０＜Ｒａ≦２．２３μｍとしたことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の画像形成装置。
11. 画像形成時に正又は負の極性のバイアスを前記帯電部材に印加し、非画像形成時に負又は正の極性のバイアスを前記帯電部材に印加するバイアス制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の画像形成装置。
12. 像担持体にトナー像を形成するトナー像形成工程と、
    前記像担持体から転写媒体へトナー像を転写させる転写工程と、
    前記転写媒体に転写されずに前記像担持体に残留したトナーを帯電させるトナー帯電工程と、を備える画像形成方法であって、
    前記帯電部材に印加される電流の絶対値が２．５μＡ／ｃｍだけ増加されるのに対して前記像担持体に残留したトナーの帯電量の絶対値が１２μＣ／ｇ以上増加されることを特徴とする画像形成方法。
13. 像担持体にトナー像を形成するトナー像形成工程と、
    前記像担持体から転写媒体へトナー像を転写させる転写工程と、
    前記転写媒体に転写されずに前記像担持体に残留したトナーを帯電させるトナー帯電工程と、を備える画像形成方法であって、
    前記像担持体に残留し前記帯電部材によって帯電されたトナーの比電荷量の絶対値が５μＣ／ｇ以上、且つ、該トナーの比電荷量の絶対値の測定位置による差が１０μＣ／ｇ以内であることを特徴とする画像形成方法。
14. 像担持体にトナー像を形成するトナー像形成工程と、
    前記像担持体から転写媒体へトナー像を転写させる転写工程と、
    前記転写媒体に転写されずに前記像担持体に残留したトナーを帯電させるトナー帯電工程と、を備える画像形成方法であって、
    前記像担持体に残留し前記帯電部材によって帯電されたトナーの７０個数％以上が潜像電位と同極性であることを特徴とする画像形成方法。
15. 転写媒体に転写されずに像担持体に残留したトナーを帯電する帯電部材であって、
    前記像担持体との対向面の体積抵抗率ρを１×１０^８Ω・ｃｍ≦ρ＜１×１０^１３Ω・ｃｍとしたことを特徴とする帯電部材。
16. イオン導電剤を分散させたことを特徴とする請求項１５に記載の帯電部材。
17. 前記像担持体との対向面の算術平均粗さＲａを０＜Ｒａ≦２．２３μｍとしたことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の帯電部材。
18. シート状であることを特徴とする請求項１５乃至１７の何れか１項に記載の帯電部材。
19. 回転体状であることを特徴とする請求項１５乃至１７の何れか１項に記載の帯電部材。

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