(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体を所定の極性に帯電する帯電部材と、
帯電した前記感光体の表面を露光して静電像を形成する露光手段と、
前記露光手段にて前記感光体上に形成された静電像をトナーで現像する回転可能な現像部材を有する像形成手段と、
前記像形成手段にて形成されたトナー像を前記感光体から転写媒体へ転写した後に前記感光体上に残留するトナーを前記所定の極性に帯電するトナー帯電部材と、を有し、
前記現像部材に前記トナー帯電部材により帯電されたトナーを前記感光体から回収するための電圧が印加される画像形成装置において、
前記帯電部材へ交流電圧を印加することで前記感光体の除電動作を実行し、前記除電動作実行開始後に前記帯電部材へ前記所定の極性の直流電圧を重畳開始し、前記帯電部材へ前記所定の極性の直流電圧を重畳開始後に前記トナー帯電部材へ前記所定の極性の直流電圧を印加開始し、前記トナー帯電部材への直流電圧印加開始後に前記露光手段による露光を開始するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー帯電部材に印加される直流電圧の絶対値は、前記帯電部材に印加される直流電圧の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記帯電部材は、前記感光体に接触して帯電するローラであり、前記トナー帯電部材は前記感光体上のトナーに接触して帯電する回転ブラシであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナー帯電部材への直流電圧印加開始後に前記現像部材への電圧を印加開始し、前記現像部材は電圧が印加開始された後に回転を開始することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー帯電部材を用いて転写残トナーを正規の極性に帯電させて現像装置で回収する画像形成装置、詳しくは、帯電部材とトナー帯電部材とに対する電圧印加の順序に関する。
【背景技術】
【０００２】
転写部と帯電部材との間にトナー帯電部材を配置し、転写残トナーをトナー帯電部材に接触させて正規の極性に帯電させることにより、転写残トナーを現像装置で回収するいわゆるクリーナレス方式の画像形成装置が実用化されている。
【０００３】
特許文献１には、転写媒体にトナー像を転写する転写部と帯電部材との間にトナー帯電部材を配置したクリーナレス方式の画像形成装置が示される。ここでは、画像形成に先立つ前回転時、帯電部材に交流電圧を印加するのとほぼ同時にトナー帯電部材に所定の極性の直流電圧を印加しており、その後、感光体が１回転するのを待って帯電部材に直流電圧を印加している（図３の比較例参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３２５６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の画像形成装置では、帯電部材に直流電圧が印加されるまで、帯電部材とトナー帯電部材との間には、交流電圧のピーク電圧と所定の極性の直流電圧とを加算した電位差が交流電圧の周期で発生する。このため、交流電圧を印加された帯電部材と所定の極性の直流電圧を印加されたトナー帯電部材との間に交流電圧の周期で高い電位差が発生して、異常放電が発生し易くなる。
【０００６】
従って、帯電部材とトナー帯電部材との間には、異常放電を回避するための広い隙間を確保しておく必要があり、感光体の周囲における機器、部材の配置設計の制約となっていた。
【０００７】
特に、帯電部材を帯電ローラとし、トナー帯電部材を回転ブラシとする場合、感光体に対する回転ブラシの十分な接触長さを確保しようとすると、回転ブラシが大口径化して、帯電部材との間に必要な隙間を確保できなくなる。また、プロセスカートリッジの小型化に伴って感光体が小径化された場合も、帯電ローラと回転ブラシとの間に必要な隙間を確保できなくなる。
【０００８】
本発明は、帯電部材とトナー帯電部材との間に発生する電位差の最大値を低下させて、異常放電を発生しにくくした画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像形成装置は、感光体を所定の極性に帯電する帯電部材と、帯電した前記感光体の表面を露光して静電像を形成する露光手段と、前記露光手段にて前記感光体上に形成された静電像をトナーで現像する回転可能な現像部材を有する像形成手段と、前記像形成手段にて形成されたトナー像を前記感光体から転写媒体へ転写した後に前記感光体上に残留するトナーを前記所定の極性に帯電するトナー帯電部材と、を有し、前記現像部材に前記トナー帯電部材により帯電されたトナーを前記感光体から回収するための電圧が印加されるものである。そして、前記帯電部材へ交流電圧を印加することで前記感光体の除電動作を実行し、前記除電動作実行開始後に前記帯電部材へ前記所定の極性の直流電圧を重畳開始し、前記帯電部材へ前記所定の極性の直流電圧を重畳開始後に前記トナー帯電部材へ前記所定の極性の直流電圧を印加開始し、前記トナー帯電部材への直流電圧印加開始後に前記露光手段による露光を開始するように構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の画像形成装置では、帯電部材とトナー帯電部材との間には、交流電圧のピーク電圧から直流電圧を差し引いた電位差に所定の極性の直流電圧を加算した電位差が交流電圧の周期で発生する。帯電部材に印加される直流電圧とトナー帯電部材に印加される所定の極性の直流電圧は同極性なので、特許文献１の場合と比較して、帯電部材とトナー帯電部材との間に発生する最大電位差は所定の極性の直流電圧に相当するだけ低くなる。
【００１１】
従って、発生する最大電位差が小さくて済む分、帯電部材とトナー帯電部材との間の隙間が狭くても異常放電が発生しにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、帯電部材へ直流電圧が印加された後に、トナー帯電部材へ所定の極性の直流電圧が印加される限りにおいて、各実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１３】
本実施形態では、トナー像の形成に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１４】
なお、特許文献１に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図、図２は画像形成部の構成の説明図である。
【００１６】
図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト（転写媒体）１７に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配置したタンデム型フルカラー複写機である。画像形成装置１００は、接触帯電方式を用いて電子写真プロセスを行い、転写残トナーを現像装置１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにて回収するクリーナレスシステムを採用している。
【００１７】
画像形成部Ｐａでは、感光ドラム１１ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト１７に一次転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム１１ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト１７のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、それぞれ感光ドラム１１ｃ、１１ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて同様に中間転写ベルト１７のトナー像に位置を重ねて順次一次転写される。
【００１８】
中間転写ベルト１７に一次転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送され、レジストローラ２３によって二次転写部Ｔ２へ給送された記録材（転写媒体）へ一括二次転写される。二次転写部Ｔ２でトナー像を二次転写された記録材は、定着装置２６で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に外部へ排出される。
【００１９】
中間転写ベルト１７は、厚さ７５μｍのポリイミド樹脂で無端状に形成され、テンションローラ２１、駆動ローラ２２、及びバックアップローラ２０に掛け渡して支持される。中間転写ベルト１７は、駆動モータＭ１の回転を接続された駆動ローラ２２に駆動されて、１４０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ２方向に回転する。
【００２０】
二次転写ローラ２４は、中間転写ベルト１７を介してバックアップローラ２０に圧接して、中間転写ベルト１７と二次転写ローラ２４との間に二次転写部Ｔ２を形成する。バックアップローラ２０は、金属円筒で形成されて、接地電位に接続されている。
【００２１】
電源Ｄ２は、正極性の定電圧を二次転写ローラ２４へ印加して、中間転写ベルト１７に担持されたトナー像を記録材へ静電的に移動させる。
【００２２】
ベルトクリーニング装置２７は、二次転写部Ｔ２を通過した中間転写ベルト１７に付着した転写残トナーを除去する。
【００２３】
＜像形成手段＞
画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、付設された現像装置１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部Ｐａについて説明し、他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄについては、説明中の符号末尾のａを、ｂ、ｃ、ｄに読み替えて説明されるものとする。
【００２４】
図２に示すように、画像形成部Ｐａは、感光ドラム１１ａの周囲に、帯電ローラ１２ａ、露光装置１４ａ、現像装置１３ａ、一次転写ローラ１５ａ、トナー帯電ブラシ１８ａを配置する。
【００２５】
感光ドラム１１ａ（感光体）は、外径３０ｍｍ、アルミニウム製シリンダの外周面に、帯電極性が負極性の有機光導電体層（ＯＰＣ）を形成してある。感光ドラム１１ａは、駆動モータＭ１から駆動力を伝達して、１４０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。
【００２６】
帯電ローラ１２ａ（帯電部材）は、外径１６ｍｍ、感光ドラム１１ａに圧接して従動回転する。
【００２７】
電源Ｄ１２ａ（帯電電源）は、帯電ローラ１２ａに直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧を印加して、温度湿度によって異なるが、感光ドラム１１ａの表面を一様な−５００Ｖの電位に帯電させる。
【００２８】
帯電電圧の直流電圧は、感光ドラム１１ａの表面を所定の暗部電位ＶＤに帯電させるためである。暗部電位ＶＤの絶対値は、トナーを現像するために必要な現像コントラストＶｃｏｎｔと、露光装置１４ａによる露光後の明部電位ＶＬによって決まる。
【００２９】
帯電電圧の交流電圧は、感光ドラム１１ａの表面を所定電位（帯電電圧の直流電圧と同電位）に収束させられる電圧である。
【００３０】
露光装置１４ａは、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１１ａの表面に画像の静電像を書き込む。露光装置１４ａは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有し、付設された原稿読取装置や外部のホスト装置から入力される画像データを用いて、感光ドラム１１ａの周面に画像データに対応した静電潜像を形成する。
【００３１】
現像装置１３ａは、トナーを磁性キャリアに混合した二成分現像剤を攪拌して、トナーを負極性に磁性キャリアを正極性にそれぞれ帯電させる。二成分現像剤は、マグネット３１の周囲で感光ドラム１１ａとカウンタ方向に回転する現像剤担持体３２に穂立ち状態で担持されて、感光ドラム１１ａを摺擦する。
【００３２】
電源Ｄ１３ａは、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧を現像剤担持体３２に印加して、現像剤担持体３２よりも相対的に正極性となった感光ドラム１１ａの静電像へトナーを移動させて、静電像を反転現像する。
【００３３】
一次転写ローラ１５ａは、外径１６ｍｍ、中間転写ベルト１７を介して感光ドラム１１ａに圧接して、感光ドラム１１ａと中間転写ベルト１７との間にトナー像の一次転写部Ｔａを形成する。
【００３４】
電源Ｄ１５ａは、一次転写ローラ１５ａに正極性の直流電圧を印加して、負極性に帯電して感光ドラム１１ａに担持されたトナー像を、一次転写部Ｔａを通過する中間転写ベルト１７へ一次転写させる。
【００３５】
＜トナー帯電部材＞
トナー帯電ブラシ１８ａは、外径１５ｍｍ、一次転写部Ｔａを通過した感光ドラム１１ａの表面を摺擦して、感光ドラム１１ａの表面に付着した転写残トナーを再帯電して正規の極性に帯電させる。
【００３６】
トナー帯電電源Ｄ１８ａは、トナー帯電ブラシ１８ａに、所定の極性の直流電圧として、負極性の直流電圧を印加する。所定の極性の直流電圧は、一次転写部Ｔａで感光ドラム１１ａ上のトナー像が転写される時に発生する転写残トナーを再帯電させるのに必要な電圧で決まる。
言い換えれば、像形成手段（１３ａ）は感光体上に形成された静電像をトナーで現像する現像部材（３２）を有し、現像部材にはトナー帯電部材（１８ａ）により帯電されたトナーを感光体から回収するための電圧が印加される。
【００３７】
通常、一次転写部Ｔａを通過した感光ドラム１１ａの表面には、転写電圧による帯電を逃れた、弱い正極性に帯電した転写残トナーや、帯電量が０近傍の転写残トナーが付着している。トナー帯電部材１８ａは、これらの転写残トナーを、現像装置１３ａ内のトナーと同じ電荷状態となるよう再帯電させる。これにより、感光ドラム１１ａの表面の転写残トナーは、負極性の直流電圧が印加された帯電ローラ１２ａに付着することなく現像装置１３ａへ搬送され、現像装置１３ａの現像剤担持体３２へ回収されてトナー像の現像に再利用される。
【００３８】
第１実施形態では、耐久性が高く、粒子径及び付着密度が変化しても、高い効率でばらつき少なくトナーを再帯電できるため、トナー帯電部材１８ａとして回転ブラシを採用している。回転ブラシは、太さ２〜６デニール、植毛密度が１０万〜５０万本／ｉｎｃｈ２の難燃性かつ導電性のナイロンフィラメントを採用している。回転ブラシは、外径がφ８〜２０ｍｍであり、駆動モータＭ１に駆動されて、感光ドラム１１ａに対して２０％〜３００％の周速差を持たせて、感光ドラム１１ａとウイズ方向に回転する。ここでは、２２５ｍｍ／ｓｅｃの固定の周速度としたが、回転ブラシは、感光ドラム１１ａを回転駆動する駆動モータＭ１とは異なる独立した駆動モータで駆動して、状況に応じた速度制御を行ってもよい。
【００３９】
すなわち、帯電部材（１２ａ）は感光体に接触して帯電するローラであり、トナー帯電部材（１８ａ）は感光体上のトナーに接触して帯電する回転ブラシである。
【００４０】
＜実施例１＞
図３は実施例１の電圧印加及び回転駆動の制御のタイムチャートである。
【００４１】
実施例１では、帯電部材へ交流電圧を印加することで感光体の除電動作を実行し、除電動作の実行後、トナー帯電部材へ所定の極性の直流電圧を印加開始するタイミングを、帯電部材へ所定の極性の直流電圧を重畳開始するタイミングよりも遅延させる。トナー帯電部材（１８ａ）に印加される直流電圧の絶対値は、帯電部材（１２ａ）に印加される直流電圧の絶対値よりも大きい。
【００４２】
画像形成時の帯電ローラ１２ａには、帯電電源Ｄ１２ａから、−７００Ｖの直流電圧に１８００Ｖｐｐ（ピークトゥピーク電圧）の交流電圧を重畳した帯電電圧が印加されている。また、トナー帯電部材１８ａには、所定の極性の直流電圧として、−１２００Ｖの直流電圧が印加されている。
【００４３】
制御部１１０は、画像形成ジョブを受信すると、前回転を行って画像形成部Ｐａの駆動と電圧印加とを完了させて、画像形成ジョブの画像形成を開始する。
【００４４】
実施例１では、非画像形成時の前回転における帯電ローラ１２ａとトナー帯電ブラシ１８ａとに対して次の順序で各種電圧を印加する。
（１）帯電ローラ１２ａに１８００Ｖｐｐの交流電圧を印加する。
（２）帯電ローラ１２ａに−７００Ｖの直流電圧を印加する。
（３）トナー帯電ブラシ１８ａに−１２００Ｖの直流電圧を印加する。
【００４５】
図２を参照して図３に示すように、制御部１１０は、最初に、駆動モータＭ１を起動して、感光ドラム１１ａ、中間転写ベルト１７、トナー帯電ブラシ１８ａを回転させる。
【００４６】
感光ドラム１１ａが起動して５００ｍｓｅｃ経過後、帯電ローラ１２ａに交流電圧が印加される。最初に交流電圧を印加する理由は、感光ドラム１１ａの全周の表面を確実に接地電位に除電して、現像電圧が印加されていない現像剤担持体３２から除電動作の実行後の感光ドラム１１ａへ、トナーや磁性キャリアを移転させないためである。
【００４７】
感光ドラム１１ａの残留電荷によって、現像剤担持体３２と感光ドラム１１ａの対向間隔に現像電界が形成されると、現像剤担持体３２のトナーや磁性キャリアが感光ドラム１１ａへ移るからである。画像形成部Ｐａは、感光ドラム１１ａのクリーニング装置を省略したクリーナレスシステムであるため、感光ドラム１１ａへ移ったトナーや磁性キャリアが、除去されることなく感光ドラム１１ａに連れ回ってしまう。
【００４８】
また、帯電ローラ１２ａや一次転写ローラ１５ａに直流電圧が印加された際には、当接する感光ドラム１１ａの表面に電位ムラが形成される。特に直流電圧の立ち上がりでのオーバシュートによる電位ムラは非常に大きい。このとき、帯電ローラ１２ａに交流電圧が印加されていれば、帯電ローラ１２ａで電位ムラを解消して、現像装置１３ａへ電位ムラを到達させないで済む。電位ムラによって現像剤担持体３２との間に電界が形成されて、現像剤担持体３２のトナーや磁性キャリアが感光ドラム１１ａへ移ることを防止できる。
【００４９】
ここで、現像剤担持体３２からのトナーや磁性キャリアの移転を確実に防止するために、帯電ローラ１２ａに交流電圧が印加される時点では、現像剤担持体３２の回転は停止されている。
【００５０】
帯電ローラ１２ａに１８００Ｖｐｐの交流電圧が印加されて７００ｍｓｅｃが経過して、感光ドラム１１ａの一周以上の表面が接地電位に除電された後、帯電ローラ１２ａに−７００Ｖの直流電圧が印加される。これにより、帯電ローラ１２ａの電位は、＋２００Ｖと−１６００Ｖとの間で振動する。このとき、トナー帯電ブラシ１８ａの電位は接地電位なので、帯電ローラ１２ａとトナー帯電ブラシ１８ａとの間の最大電位差は１６００Ｖである。
【００５１】
そして、帯電ローラ１２ａに直流電圧が印加された１００ｍｓｅｃ後、トナー帯電電源Ｄ１８ａからトナー帯電ブラシ１８ａへ−１２００Ｖの直流電圧が印加される。これにより、＋２００Ｖと−１６００Ｖとの間で電位が振動する帯電ローラ１２ａとトナー帯電ブラシ１８ａとの間の最大電位差は１４００Ｖになる。
【００５２】
これに対して、帯電ローラ１２ａに−７００Ｖの直流電圧を印加する以前に、トナー帯電ブラシ１８ａへ−１２００Ｖの直流電圧を印加した場合を破線で示す。この場合、＋９００Ｖと−９００Ｖとの間で電位が振動する帯電ローラ１２ａと−１２００Ｖの電位のトナー帯電ブラシ１８ａとの間の最大電位差は２１００Ｖにもなる。
【００５３】
従って、上記（２）、（３）の順序で直流電圧を印加することによって、帯電ローラ１２ａとトナー帯電ブラシ１８ａとの間に発生する最大電位差は、２１００Ｖ−１６００Ｖ＝５００Ｖ低下する。
【００５４】
トナー帯電ブラシ１８ａへ−１２００Ｖの直流電圧が印加されてから１４０ｍｓｅｃ経過後、現像電源Ｄ１３ａから現像剤担持体３２へ現像電圧の直流電圧が印加される。帯電電圧の直流電圧が印加された感光ドラム１１ａの位置が現像剤担持体３２に達するタイミングである。
【００５５】
現像剤担持体３２へ現像電圧の直流電圧が印加されてから３００ｍｓｅｃ経過後、駆動モータＭ３が起動されて現像剤担持体３２が回転開始し、さらに５００ｍｓｅｃ経過後、現像剤担持体３２へ現像電圧の交流電圧が印加される。
【００５６】
その後、一次転写ローラ１５ａに転写電圧が印加された後に、露光装置１４ａによって画像の露光が開始される。
【００５７】
＜実施例１の効果＞
図４は帯電ローラとトナー帯電ブラシの間に発生する最大電位差の説明図、図５は帯電ローラとトナー帯電ブラシの間隔の説明図である。図４中、（ａ）は実施例１における所定の極性の直流電圧印加前、（ｂ）は実施例１における所定の極性の直流電圧印加後、（ｃ）は比較例における帯電電圧の直流電圧印加前である。
【００５８】
図４の（ａ）に示すように、実施例１では、帯電ローラとトナー帯電ブラシとの間に発生する最大電位差は、上述したように、（２）帯電ローラ１２ａに−７００Ｖの直流電圧が印加されたときの１６００Ｖである。
１８００Ｖ・（１／２）−（−７００）＝１６００Ｖ
【００５９】
図４の（ｂ）に示すように、実施例１では、（３）トナー帯電ブラシ１８ａに−１２００Ｖの直流電圧が印加されたとき帯電ローラとトナー帯電ブラシとの間に発生する電位差は１４００Ｖである。
１８００Ｖ・（１／２）−７００Ｖ−（−１２００Ｖ）＝１４００Ｖ
【００６０】
図４の（ｃ）に示すように、比較例では、帯電ローラとトナー帯電ブラシとの間に発生する最大電位差は、上述したように、（２）帯電ローラ１２ａに−７００Ｖの直流電圧が印加されたときの２１００Ｖである。
１８００Ｖ・（１／２）−（−１２００）＝２１００Ｖ
【００６１】
図５に示すように、電位差を生じた部材間での異常放電を回避するためには、１００Ｖについて０．３ｍｍが必要である。このため、実施例１では、帯電ローラ１２ａとトナー帯電ブラシ１８ａとの隙間Ｇｐは４．８ｍｍ必要である。
（１６００／１００）×０．３＝４．８ｍｍ
【００６２】
これに対して、比較例では、帯電ローラ１２ａとトナー帯電ブラシ１８ａとの隙間Ｇｐは６．３ｍｍ必要である。
（２１００／１００）×０．３＝６．３ｍｍ
【００６３】
従って、実施例１では、比較例よりも帯電ローラ１２ａとトナー帯電ブラシ１８ａとを１．５ｍｍ近く配置できる。または、感光ドラム１１ａの直径を変更することなく、トナー帯電ブラシ１８ａのサイズを大きくして、トナーの小粒径化や感光ドラム１１ａの高速化へ対応できる。
【００６４】
＜実施例２＞
図６は実施例２の画像形成装置の構成の説明図、図７は帯電ローラとトナー帯電ブラシの間隔の説明図である。実施例２では、トナー帯電ブラシ１８ａが、実施例１の回転ブラシとは異なる固定ブラシである。それ以外の構成及び制御は、実施例１と同じであるので、図６、図７中、図２、図５と共通する構成には共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６５】
図６に示すように、画像形成前の準備工程としての前回転では、感光ドラム１１ａを均一に帯電させるため、一次転写ローラ１５ａ、帯電ローラ１２ａ、現像剤担持体３２の各キーパーツの高圧関係を全て立ち上げる必要がある。また、印加される電圧の絶対値に応じて各キーパーツの位置関係を高圧絶縁基準の下、設計する必要がある。
【００６６】
高圧絶縁基準とは、キーパーツ間でのリーク発生に伴う様々な問題を引き起こさないよう、キーパーツ間に生じる電位差（電界）に応じてある一定以上の距離を維持する必要を示すものである。ちなみにリーク発生を防止するための高圧絶縁基準は、電位差１００Ｖに対して０．３ｍｍ以上の距離を確保することである。
【００６７】
この基準を守るため、トナー帯電ブラシ１８ａを有するクリーナレスシステムでは、感光ドラム１１ａ上へ配置されて電圧が印加されるキーパーツが多いことから一層このことに気をつけなればならない。
【００６８】
しかし、最近、トナーの小粒径化や感光ドラム１１ａの高速化に応じて耐久性や各種機能の冗長度を高めるため、帯電ローラ１２ａやトナー帯電ブラシ１８ａの設計の最適化が一層求められている。
【００６９】
例えば、トナー小粒径化に対しては、トナー帯電ブラシ１８ａは、実施例１で説明したように、固定ブラシから回転ブラシへ変更されている。回転ブラシの方が感光ドラム１１ａとの速度差を調整できるため、転写残トナーの蓄積量を抑えられるからである。また、画像形成部Ｐａの耐久性向上に対して、帯電ローラ１２ａの大径化が進んでいる。帯電ローラ１２ａの大径化によって、耐久によるトナーや外添剤の付着量に対して帯電性能の余裕度を増せるからである。
【００７０】
しかし、このような設計変更に伴い、帯電ローラ１２ａとトナー帯電ブラシ１８ａとの距離を高圧絶縁基準を満たすように維持することが難しくなっている。
【００７１】
感光ドラム１１ａを大径化すれば、帯電ローラ１２ａとトナー帯電ブラシ１８ａとの距離を維持できるが、それに伴って画像形成部Ｐａを一体化したプロセスカートリッジも大型化してしまう。
【００７２】
つまり、このような方法では、画像形成装置の小型化やコスト低減に対して課題を残してしまう。
【００７３】
よって、これらの課題に対して実施例２では、実施例１と同様な制御を適用する。これにより、画像形成装置１００の小型化やコストを損なうことなく、帯電ローラ１２ａとトナー帯電ブラシ１８ａとの距離を高圧絶縁基準にかなうように確保できる。
【００７４】
図７に示すように、実施例２では、帯電ローラ１２ａの交流電圧及び直流電圧を立ち上げた後にトナー帯電ブラシ１８ａに所定の極性の直流電圧を印加するので、実施例１と同様に隙間Ｇｐは４．８ｍｍ必要である。図４の（ａ）に示すように、最大電位差が１６００Ｖになるからである。
（１６００／１００）×０．３＝４．８ｍｍ
【００７５】
これに対して、帯電ローラ１２ａの交流電圧及びトナー帯電ブラシ１８ａの所定の極性の直流電圧を立ち上げた後に、帯電ローラ１２ａに直流電圧を印加した場合、隙間Ｇｐは６．３ｍｍ必要である。図４の（ｂ）に示すように、最大電位差が２１００Ｖになるからである。
（２１００／１００）×０．３＝６．３ｍｍ
【００７６】
従って、実施例１では、比較例よりも帯電ローラ１２ａとトナー帯電ブラシ１８ａとを１．５ｍｍ近く配置できる。または、感光ドラム１１ａの直径を変更することなく、トナー帯電ブラシ１８ａのサイズを大きくして、トナーの小粒径化や感光ドラム１１ａの高速化へ対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】画像形成部の構成の説明図である。
【図３】実施例１の電圧印加及び回転駆動の制御のタイムチャートである。
【図４】帯電ローラとトナー帯電ブラシの間に発生する最大電位差の説明図である。
【図５】帯電ローラとトナー帯電ブラシの間隔の説明図である。
【図６】実施例２の画像形成装置の構成の説明図である。
【図７】帯電ローラとトナー帯電ブラシの間隔の説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  感光体（感光ドラム）
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ  帯電部材（帯電ローラ）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ  現像装置
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ  露光装置
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ  一次転写ローラ
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ  トナー帯電部材、回転ブラシ（トナー帯電ブラシ）
３１  マグネット
３２  現像剤担持体
１００  画像形成装置
１１０  制御手段（制御部）
Ｄ１２ａ、Ｄ１２ｂ、Ｄ１２ｃ、Ｄ１２ｄ  帯電電源
Ｄ１８ａ、Ｄ１８ｂ、Ｄ１８ｃ、Ｄ１８ｄ  トナー帯電電源
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ  画像形成部
Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ  転写部（一次転写部）
【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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【図７】
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