(57)【要約】【課題】感光体３Ｙの帯電ムラを抑えつつ、感光体３Ｙ上におけるフィルミングの発生を抑えることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】自らの無端移動する表面を感光体３Ｙに接触させながらその表面と感光体３Ｙの表面との間に放電を生じせしめて感光体３Ｙの表面を一様に帯電せしめる帯電ブラシローラ４Ｙを具備する帯電装置と、少なくとも交流電圧を具備する帯電バイアスを帯電ブラシローラ４Ｙに供給する帯電バイアス供給手段と、を備える画像形成装置において、前記交流電圧の周波数ｆ［Ｈｚ］を感光体３Ｙの表面線速Ｖ１［ｍｍ／ｓｅｃ］で除算した値を１．５〜４とし、且つ、その表面線速Ｖ１に対する帯電ブラシローラ４Ｙの表面線速Ｖ２［ｍｍ／ｓｅｃ］の比を２倍以上にした。このような設定により、周波数ｆが比較的低い条件下でも、十分な回数の放電を発生させるようにした。【選択図】図２
2008046172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が一様に帯電せしめられる被帯電体と、該被帯電体を駆動してその表面を無端移動せしめる被帯電体駆動手段と、自らの無端移動する表面を該被帯電体に接触させながら該表面と該被帯電体の表面との間に放電を生じせしめて該被帯電体の表面を一様に帯電せしめる帯電部材を具備する帯電装置と、該帯電部材を駆動してその表面を該被帯電体との接触部で該被帯電体の表面移動方向と同方向に移動させるように無端移動せしめる帯電部材駆動手段と、少なくとも交流電圧を具備する帯電バイアスを該帯電部材に供給する帯電バイアス供給手段と、を備える帯電システムであって、
上記交流電圧の周波数ｆ［Ｈｚ］を上記被帯電体の表面線速Ｖ１［ｍｍ／ｓｅｃ］で除算した値が１．５〜４であり、且つ、該表面線速Ｖ１に対する上記帯電部材の表面線速Ｖ２［ｍｍ／ｓｅｃ］の比が２倍以上であることを特徴とする帯電システム。
【請求項２】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体を駆動してその表面を無端移動せしめる潜像担持体駆動手段と、自らの無端移動する表面を該潜像担持体に接触させながら該表面と該潜像担持体の表面との間に放電を生じせしめて該潜像担持体の表面を一様に帯電せしめる帯電部材を具備する帯電装置と、該帯電部材を駆動してその表面を該潜像担持体との接触部で該潜像担持体の表面移動方向と同方向に移動させるように無端移動せしめる帯電部材駆動手段と、少なくとも交流電圧を具備する帯電バイアスを該帯電部材に供給する帯電バイアス供給手段と、一様帯電せしめられた該潜像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、を備える画像形成装置であって、
上記交流電圧の周波数ｆ［Ｈｚ］を被帯電体たる上記潜像担持体の表面線速Ｖ１［ｍｍ／ｓｅｃ］で除算した値が１．５〜４であり、且つ、該表面線速Ｖ１に対する上記帯電部材の表面線速Ｖ２［ｍｍ／ｓｅｃ］の比が２倍以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置であって、
上記比が５倍以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は３の画像形成装置において、
上記帯電部材として、回転軸部材の表面に立設せしめられた複数の導電性の植毛繊維における先端側を上記潜像担持体に接触させる帯電ブラシローラを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
上記帯電ブラシローラとして、上記植毛繊維を斜毛させたものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２乃至５の何れかの画像形成装置において、
上記帯電バイアス供給手段として、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが５００［Ｖ］以上、１３００［Ｖ］以下である上記交流電圧を上記帯電部材に供給するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項２乃至６の何れかの画像形成装置において、
上記潜像担持体と上記帯電部材との接触によって形成される帯電ニップの帯電部材表面移動方向における長さを０．５［ｍｍ］以上にしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項２乃至７の何れかの画像形成装置において、
上記潜像担持体として、円柱状の円柱部の回転に伴って無端移動する円柱部表面に潜像を担持し、且つ該円柱部の直径が２０［ｍｍ］以上であるもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項２乃至８の何れかの画像形成装置において、
自らの表面を上記帯電部材によって一様に帯電せしめられる前の上記潜像担持体の表面に接触させながら該表面と該潜像担持体との間に放電を生じせしめて該潜像担持体の表面を帯電せしめる第２の帯電部材を設けるとともに、少なくとも直流電圧を具備する帯電バイアスを該第２の帯電部材に供給するように上記帯電バイアス供給手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項２乃至９の何れかの画像形成装置において、
上記現像手段として、現像剤担持体の表面上に担持したトナーによって上記潜像を現像するものを用い、該現像手段による現像で上記潜像担持体の表面に形成されたトナー像を転写体に転写する転写手段を設け、且つ、該転写手段による転写工程を経た後の潜像担持体表面に付着している転写残トナーを該潜像担持体表面から該現像剤担持体の表面に回収させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被帯電体に接触させた帯電部材を接触部で被帯電体の表面移動方向と同方向に表面移動させるように無端移動せしめながら、帯電部材と被帯電体との間の放電によって被帯電体を一様に帯電せしめる帯電システムに関するものである。また、かかる構成によって被帯電体たる潜像担持体を一様に帯電せしめた後、その潜像担持体に潜像を書き込む画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の帯電システムにおいて、帯電部材に印加する帯電バイアスとして、直流電圧だけからなるものを採用すると、交流電圧に直流電圧が重畳された直流重畳交流電圧を採用する場合に比べて、被帯電体に帯電ムラを発生させ易かった。但し、直流重畳交流電圧を採用する場合であっても、交流電圧の周波数によっては、帯電ムラを引き起こすことがあった。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載の帯電システムでは、交流電圧として、周波数ｆ［Ｈｚ］を潜像担持体たるドラム状の感光体の線速Ｖ［ｍｍ／ｓｅｃ］で除算した値が４よりも大きく且つ７よりも小さくなるものを採用している。このような交流電圧を採用することで、感光体の帯電ムラを抑えることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１５０５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者らは、かかる構成では、感光体の表面にトナーや埃等をフィルム状に固着させるフィルミングという現象を引き起こし易くなることを実験によって見出した。具体的には、本発明者らが実験を行った結果、交流電圧の周波数ｆが高くなるほど、感光体の表面にフィルミングが発生し易くなった。周波数ｆが高くなるほど、感光体と帯電部材との間の放電回数が増加して、両者間に存在するトナーや埃などの異物を固着させ易くなると考えられる。特許文献１に記載の帯電システムでは、感光体の線速Ｖで除算した値が４よりも大きくなるほど周波数ｆの比較的高い交流電圧を採用している。本発明者らの実験によれば、このような交流電圧では、フィルミングが短期間で発生し、それに起因する黒スジや白スジのある異常画像が認められた。一般的な量産タイプの画像形成装置の場合には、少なくともＡ４用紙で１万枚以上のプリントアウトが可能になる耐用期間が消耗部品に求められるが、かかる耐用期間よりも短い期間内でフィルミングが発生し始めた。
【０００６】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、被帯電体の帯電ムラを抑えつつ、被帯電体上におけるフィルミングの発生を抑えることができる帯電システム及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面が一様に帯電せしめられる被帯電体と、該被帯電体を駆動してその表面を無端移動せしめる被帯電体駆動手段と、自らの無端移動する表面を該被帯電体に接触させながら該表面と該被帯電体の表面との間に放電を生じせしめて該被帯電体の表面を一様に帯電せしめる帯電部材を具備する帯電装置と、該帯電部材を駆動してその表面を該被帯電体との接触部で該被帯電体の表面移動方向と同方向に移動させるように無端移動せしめる帯電部材駆動手段と、少なくとも交流電圧を具備する帯電バイアスを該帯電部材に供給する帯電バイアス供給手段と、を備える帯電システムであって、上記交流電圧の周波数ｆ［Ｈｚ］を上記被帯電体の表面線速Ｖ１［ｍｍ／ｓｅｃ］で除算した値が１．５〜４であり、且つ、該表面線速Ｖ１に対する上記帯電部材の表面線速Ｖ２［ｍｍ／ｓｅｃ］の比が２倍以上であることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体を駆動してその表面を無端移動せしめる潜像担持体駆動手段と、自らの無端移動する表面を該潜像担持体に接触させながら該表面と該潜像担持体の表面との間に放電を生じせしめて該潜像担持体の表面を一様に帯電せしめる帯電部材を具備する帯電装置と、該帯電部材を駆動してその表面を該潜像担持体との接触部で該潜像担持体の表面移動方向と同方向に移動させるように無端移動せしめる帯電部材駆動手段と、少なくとも交流電圧を具備する帯電バイアスを該帯電部材に供給する帯電バイアス供給手段と、一様帯電せしめられた該潜像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、を備える画像形成装置であって、上記交流電圧の周波数ｆ［Ｈｚ］を被帯電体たる上記潜像担持体の表面線速Ｖ１［ｍｍ／ｓｅｃ］で除算した値が１．５〜４であり、且つ、該表面線速Ｖ１に対する上記帯電部材の表面線速Ｖ２［ｍｍ／ｓｅｃ］の比が２倍以上であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置であって、上記比が５倍以下であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２又は３の画像形成装置において、上記帯電部材として、回転軸部材の表面に立設せしめられた複数の導電性の植毛繊維における先端側を上記潜像担持体に接触させる帯電ブラシローラを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記帯電ブラシローラとして、上記植毛繊維を斜毛させたものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項２乃至５の何れかの画像形成装置において、上記帯電バイアス供給手段として、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが５００［Ｖ］以上、１３００［Ｖ］以下である上記交流電圧を上記帯電部材に供給するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項２乃至６の何れかの画像形成装置において、上記潜像担持体と上記帯電部材との接触によって形成される帯電ニップの帯電部材表面移動方向における長さを０．５［ｍｍ］以上にしたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項２乃至７の何れかの画像形成装置において、上記潜像担持体として、円柱状の円柱部の回転に伴って無端移動する円柱部表面に潜像を担持し、且つ該円柱部の直径が２４［ｍｍ］以上であるもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項２乃至８の何れかの画像形成装置において、自らの表面を上記帯電部材によって一様に帯電せしめられる前の上記潜像担持体の表面に接触させながら該表面と該潜像担持体との間に放電を生じせしめて該潜像担持体の表面を帯電せしめる第２の帯電部材を設けるとともに、少なくとも直流電圧を具備する帯電バイアスを該第２の帯電部材に供給するように上記帯電バイアス供給手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項２乃至９の何れかの画像形成装置において、上記現像手段として、現像剤担持体の表面上に担持したトナーによって上記潜像を現像するものを用い、該現像手段による現像で上記潜像担持体の表面に形成されたトナー像を転写体に転写する転写手段を設け、且つ、該転写手段による転写工程を経た後の潜像担持体表面に付着している転写残トナーを該潜像担持体表面から該現像剤担持体の表面に回収させるようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
これらの発明においては、本発明者らが後述する実験で明らかにしたように、周波数ｆ［Ｈｚ］を被帯電体の表面線速Ｖ１［ｍｍ／ｓｅｃ］で除算した値が１．５〜４になる交流電圧を帯電バイアスに採用し、且つ、表面線速Ｖ１に対する帯電部材の表面線速Ｖ２［ｍｍ／ｓｅｃ］の比が２倍以上にすることで、被帯電体の帯電ムラを抑えつつ、被帯電体上におけるフィルミングの発生を抑えることができる。周波数ｆ／表面線速Ｖ１を特許文献１に記載の発明よりも小さな１．５〜４にしているにもかかわらず、帯電ムラを抑えることができたのは、帯電部材の表面を感光体との接触部で感光体表面の２倍以上の速度で移動させるようにしたことで（線速比が２倍以上）、周波数ｆが比較的低い条件下でも、感光体に対して帯電部材から十分な回数の放電を発生させることができたためと考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラーレーザープリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー，マゼンダ，シアン，ブラック（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）の各色のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。また、光書込ユニット５０、レジストローラ対５４、転写ユニット６０等も備えている。各符号の末尾に付された添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれイエロー，マゼンダ，シアン，ブラック用の部材であることを示す。
【００１０】
光書込ユニット５０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応する４つのレーザーダイオードからなる光源、正六面体のポリゴンミラー、これを回転駆動するためのポリゴンモータ、ｆθレンズ、レンズ、反射ミラー等を有している。レーザーダイオードから射出されたレーザー光Ｌは、ポリゴンミラーの何れか１つの面で反射してポリゴンミラーの回転に伴って偏向せしめられながら、後述する４つの感光体のうちの何れかに到達する。４つのレーザーダイオードからそれぞれ射出されるレーザー光Ｌにより、４つの感光体の表面がそれぞれ光走査される。
【００１１】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、これらにそれぞれ個別に対応する現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなどを有している。感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、アルミ等の素管に有機感光層が被覆されたものであり、図示しない駆動手段によって所定の線速で図中時計回り方向に回転駆動せしめられる。そして、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて変調されたレーザー光Ｌを発する光書込ユニット５０により、暗中にて光走査されて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像を担持する。
【００１２】
図２は、４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙを転写ユニット（図１の６０）の中間転写ベルト６１とともに示す拡大構成図である。同図において、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙは、感光体３Ｙ、帯電ブラシローラ４Ｙ、図示しない除電ランプ、現像手段たる現像装置４０Ｙ等を、１つのユニットとして共通のユニットケーシング（保持体）に保持させて、プリンタ本体に対して着脱可能にしたものである。
【００１３】
被帯電体であり且つ潜像担持体であるＹ用の感光体３Ｙは、アルミニウム素管からなる導電性基体の表面に、負帯電性の有機光光導電物質（ＯＰＣ）からなる感光層が被覆された直径２４［ｍｍ］程度のドラムであり、図示しない駆動手段によって所定の線速で図中時計回り方向に回転駆動せしめられる。
【００１４】
帯電ブラシローラ４Ｙは、図示しない軸受けによって回転可能に受けられる金属製の回転軸部材５Ｙと、これの表面に立設せしめられた複数の導電性の植毛繊維６Ｙとを有している。そして、回転軸部材５Ｙを中心にして図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されながら、それぞれの植毛繊維６Ｙの先端側を感光体３Ｙに摺擦させる。金属製の回転軸部材５Ｙには、図示しない電源や配線等からなる帯電バイアス供給装置が接続されたおり、これによって直流重畳交流電圧からなる帯電バイアスが印加される。本プリンタでは、帯電ブラシローラ４Ｙ、これを回転駆動せしめる図示しない駆動手段、前述の帯電バイアス供給装置などにより、感光体３Ｙの周面を一様帯電せしめる帯電システムが構成されている。そして、帯電ブラシローラ４Ｙの各植毛繊維と感光体３Ｙとの間に放電を生じせしめて、感光体３Ｙの表面を例えば負極性に一様帯電せしめる。なお、帯電システムのうち、帯電ブラシローラ４Ｙは、プロセスユニット１Ｙ内に配設されて感光体３Ｙなどとともにプリンタ本体に対して一体的に着脱される。
【００１５】
一様帯電せしめられたＹ用の感光体３Ｙの表面には、上述した光書込ユニット（５０）による光走査でＹ用の静電潜像が形成され、この静電潜像はＹ用の現像装置４０ＹによってＹトナー像に現像される。
【００１６】
Ｙ用の現像装置４０Ｙは、ケーシング４１Ｙに設けられた開口から周面の一部を露出させる現像ロール４２Ｙを有している。この現像ロール４２Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられる非磁性パイプからなる現像スリーブと、これに連れ回らないように内包される図示しないマグネットローラとを有している。ケーシング４１Ｙには、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとを含む図示しないＹ現像剤が内包されている。２本のスクリュウ部材によって図紙面に直交する方向に撹拌搬送されながらＹトナーの摩擦帯電が促されるＹ現像剤は、現像ロール４２Ｙ内のマグネットローラの磁力により、現像ロール４２Ｙの回転する現像スリーブ表面に吸着されて汲み上げられる。そして、現像スリーブの回転に伴って現像ドクタ４３Ｙとの対向位置を通過する際にその層厚が規制された後、感光体３Ｙと対向する現像領域に搬送される。
【００１７】
この現像領域では、図示しない電源から出力される負極性の現像バイアスが印加される現像スリーブと、感光体３Ｙの静電潜像との間に、負極性のＹトナーをスリーブ側から潜像側に静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブと感光体３Ｙの一様帯電箇所（地肌部）との間に、負極性のＹトナーを地肌部側からスリーブ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。現像スリーブ上のＹ現像剤内のＹトナーは、現像ポテンシャルの作用によってスリーブ上から離脱して感光体３Ｙの静電潜像上に転移する。この転移により、感光体３Ｙ上の静電潜像がＹトナー像に現像される。なお、現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像スリーブの回転に伴ってケーシング４１Ｙ内に戻される。また、感光体３Ｙ上のＹトナー像は、後述する転写ユニットの中間転写ベルト６１上に中間転写される。
【００１８】
透磁率センサからなるトナー濃度センサ４６Ｙは、ケーシング４１Ｙの底板に固定されており、ケーシング４１Ｙ内に収容されているＹ現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は、現像剤のトナー濃度と良好な相関を示すため、トナー濃度センサ４６ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しないトナー補給制御部に送られる。
【００１９】
上記トナー補給制御部は、ＲＡＭ等の記憶手段を備えており、この中にＹ用のトナー濃度センサ４６Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆや、他の現像装置に搭載されたＴセンサからの出力電圧の目標値であるＭ，Ｃ，Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。Ｙ用の現像装置４０Ｙについては、トナー濃度センサ４６Ｙからの出力電圧の値とＹ用Ｖｔｒｅｆを比較し、図示しないＹトナー濃度補給装置を比較結果に応じた時間だけ駆動させる。そして、これにより、補給用のＹトナーを現像装置４０Ｙ内に補給する。このようにしてＹトナー補給装置の駆動が制御（トナー補給制御）されることで、現像に伴ってＹトナー濃度を低下させたＹ現像剤に適量のＹトナーが補給され、現像装置４０Ｙ内のＹ現像剤のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。なお、他色用のプロセスユニットの現像装置についても、同様のトナー補給制御が実施される。また、トナーと磁性キャリアとを含有する現像剤を用いるいわゆる二成分現像装置を用いた例について説明したが、トナーを主成分とする一成分現像装置を用いてもよい。
【００２０】
感光体３Ｙ上のＹトナー像は、感光体３Ｙと中間転写ベルト６１とが当接するＹ用の１次転写ニップで中間転写ベルト６１上に中間転写される。この１次転写ニップを通過した後の感光体３Ｙ表面には、中間転写ベルト６１上に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、クリーニングブレード１１Ｙを感光体３Ｙに当接させているドラムクリーニング装置１２Ｙによって感光体３Ｙ表面から除去される。
【００２１】
帯電ブラシローラ４Ｙの複数の植毛繊維６Ｙは、それぞれ導電性繊維が所定の長さにカットされたものである。導電性繊維の素材としては、ナイロン６（登録商標）、ナイロン１２（登録商標）、アクリル、ビニロン、ポリエステルなどの樹脂材料を例示することができる。かかる樹脂材料にカーボンや金属微粉などの導電性粒子を分散せしめて導電性を付与する。製造コストとヤング率の低さとを考慮すると、ナイロン樹脂にカーボンを分散させた導電性繊維が好ましい。なお、カーボンの分散を繊維の中で偏在させても良い。複数の植毛繊維６Ｙが立設せしめられる基材である回転軸部材５Ｙの材料としては、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４１６、ＳＵＳ４２０、ＳＵＳ４３０などのステンレス鋼を例示することができる。また、ＳＵＭ２２、ＳＵＭ２３、ＳＵＭ２３Ｌ、ＳＵＭ２４Ｌなどの快削鋼や、これらをメッキしたものを用いてもよい。これらの材料のうち、コストと安全性（鉛を含まない）を考慮すると、ＳＵＭ２２、ＳＵＭ２３の表面にメッキ処理を施したものが好適である。
【００２２】
Ｙ用のプロセスユニット１Ｙについて説明してきたが、他色用のプロセスユニット１Ｍ，Ｃ，ＫはＹ用のプロセスユニット１Ｙと同様の構成になっているので説明を省略する。
【００２３】
先に示した図１において、各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上方には、転写ユニット６０が配設されている。この転写ユニット６０は、無端状の中間転写ベルト６１を、複数の張架ローラによって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動せしめる。複数の張架ローラとは、具体的には、従動ローラ６２、駆動ローラ６３、４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ等のことである。
【００２４】
従動ローラ６２、１次転写バイアスローラ６６Ｙ〜Ｋ、駆動ローラ６３は、何れも中間転写ベルト６１の裏面（ループ内周面）に接触している。そして、４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、金属製の芯金にスポンジ等の弾性体が被覆されたローラであり、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧されて、中間転写ベルト６１を挟み込んでいる。これにより、４つの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと中間転写ベルト６１とがベルト移動方向において所定の長さで接触するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の４つの１次転写ニップが形成されている。
【００２５】
４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの芯金には、それぞれ図示しない転写バイアス電源によって定電流制御される１次転写バイアスが印加されている。これにより、４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを介して中間転写ベルト６１の裏面に転写電荷が付与され、各１次転写ニップにおいて中間転写ベルト６１と感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。なお、本プリンタにおいては、１次転写手段として１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを設けているが、ローラに代えて、ブラシやブレード等のものを用いてもよい。また、転写チャージャーなどを用いてもよい。
【００２６】
各色の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像は、各色の１次転写ニップで中間転写ベルト６１上に重ね合わせて転写される。これにより、中間転写ベルト６１上には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００２７】
中間転写ベルト６１における駆動ローラ６３に対する掛け回し箇所には、２次転写バイアスローラ６７がベルトおもて面側から当接しており、これによって２次転写ニップが形成されている。この２次転写バイアスローラ６７には、図示しない電源や配線からなる電圧印加手段によって２次転写バイアスが印加されている。これにより、２次転写バイアスローラ６７と接地された２次転写ニップ裏側ローラ６４との間に２次転写電界が形成されている。中間転写ベルト６１上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って２次転写ニップに進入する。
【００２８】
本プリンタは、図示しない給紙カセットを備えており、その中に記録紙Ｐを複数枚重ねた記録紙束の状態で収容している。そして、一番上の記録紙Ｐを所定のタイミングで給紙路に送り出す。送り出された記録紙Ｐは、給紙路の末端に配設されたレジストローラ対５４のレジストニップ内に挟み込まれる。
【００２９】
レジストローラ対５４は、給紙カセットから送られてきた記録紙Ｐをレジストニップに挟み込むために両ローラを回転駆動させているが、記録紙Ｐの先端を挟み込むとすぐに両ローラの回転駆動を停止させる。そして、記録紙Ｐを中間転写ベルト６１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに向けて送り出す。２次転写ニップでは、中間転写ベルト６１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の作用によって記録紙Ｐ上に一括２次転写されて、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。
【００３０】
このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップから排出された後、図示しない定着装置に送られてフルカラー画像が定着せしめられる。
【００３１】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト６１表面に付着している２次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置６８によってベルト表面から除去される。
【００３２】
以上の基本的な構成を有する本プリンタでは、４つの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋがそれぞれ、回転によって無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体として機能している。また、光書込ユニット５０が、一様帯電後の感光体表面に潜像を形成する潜像形成手段として機能している。また、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを回転駆動してそれぞれの表面を無端移動せしめるモータやギヤ列などからなる駆動源及び駆動伝達系と、駆動源のオンオフを制御する図示しない駆動制御部とが潜像担持体駆動手段として機能している。なお、駆動制御部は、周知のＣＰＵ等からなる制御回路と、ＲＡＭ等の情報記憶手段とから構成されるものである。
【００３３】
次に、本発明者らが行った実験について説明する。
［実験１］
本発明者らは、図１や図２に示した実施形態に係るプリンタと同様の構成の試験機を用意した。そして、この試験機を用いて、帯電バイアス、感光体線速、帯電ブラシローラ線速などの条件を適宜変更しながら、それぞれの条件下にてモノクロのハーフチャート（ハーフトーン階調画像）をＡ４用紙に５［％］の画像面積率でプリントした。そして、プリント画像や感光体（３Ｋ）を拡大観察した結果に基づいて、感光体の帯電ムラやフィルミングの発生を評価した。具体的には、帯電ムラについては、ハーフチャートにおける横方向（主走査方向）の白スジや黒スジの発生レベルに基づいて、顕著に認められる（×）、わずかに確認できるが実用画像で問題とならないレベル（△）、ツー・バイ・ツー画像で問題とならないレベル（○）、ワン・バイ・ワン画像でも問題とならないレベル（◎）の４段階で評価した。また、フィルミングについては、フィルミングに起因してハーフチャートに発生する縦方向のスジや黒スジの発生レベルに基づいて、顕著に認められる（×）、わずかに確認できるが実用画像で問題とならないレベル（△）、ツー・バイ・ツー画像で問題とならないレベル（○）、ワン・バイ・ワン画像でも問題とならないレベル（◎）の４段階で評価した。帯電ムラ、フィルミングの何れにおいても、△、○、◎を許容範囲とし、且つ、×を実使用上差し障りのあるレベルとした。
【００３４】
なお、ツー・バイ・ツーやワン・バイ・ワンにおける「バイ」の前後の数字は、ハーフトーンを表現する場合の最小ドット間距離を表している。ハーフトーンをワン・バイ・ワン方式で表現するワン・バイ・ワン画像の場合には、最小ドット間距離が２個分のドット長に相当する。また例えば、ハーフトーンをツー・バイ・ツー方式で表現するツー・バイ・ツー画像の場合には、最小ドット間距離が４個分のドット長に相当する。
【００３５】
帯電ブラシローラ（４Ｋ）に印加する帯電バイアスとしては、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが１．０［ｋＶ］である交流電圧に、−５００［Ｖ］の直流電圧Ｖｄｃを重畳したもので、且つデューティーが５０［％］であるものを採用した。また、帯電ブラシローラの先端側と、感光体（３Ｋ）との当接によって形成される帯電ニップの感光体表面移動方向（ブラシ表面移動方向と同意）における長さ（以下、帯電ニップ幅という）については１．０［ｍｍ］に設定した。
【００３６】
帯電ブラシローラ（４Ｋ）としては、体積抵抗率が１０８［Ω・ｃｍ］程度で、導電性粒子を含有するナイロン繊維からなる長さ３［ｍｍ］の植毛繊維を、直径５［ｍｍ］の回転軸部材に複数立設せしめて、直径１１［ｍｍ］のローラ状にしたものを用いた。
【００３７】
感光体（３Ｋ）としては、直径２４［ｍｍ］のものを用いた。以上の条件下で行った実験の結果を次の表１に示す。
【表１】
2008046172.tif 000003
【００３８】
表１に示すように、感光体の線速Ｖ１［ｍｍ／ｓｅｃ］と、帯電ブラシローラの線速Ｖ２［ｍｍ／ｓｅｃ］との比である線速比（Ｖ２／Ｖ１）を１．５に設定した条件では、その他の条件にかかわらず、帯電ムラ、フィルミングの何れか一方が問題となるレベルになった（×）。これに対し、線速比を２．０に設定した条件では、その他の条件によっては、帯電ムラ及びフィルミングの両方が基準を満たすレベル（×以外）となった。
【００３９】
線速比を２．０に設定した条件について、より詳しく検討すると、帯電バイアスの交流電圧の周波数ｆを感光体の線速Ｖ１で除算した値が５．０以上である場合、即ち、周波数ｆが比較的高い場合には、１万枚のハーフチャートを出力するとフィルミングが顕著に発生してしまうことがわかる。
【００４０】
上述した特許文献１でも言及されているように、感光体の線速Ｖ１に対して周波数ｆを比較的大きく設定することで、感光体の帯電ムラを抑えることができる。しかし、特許文献１の帯電システムのようにｆ／Ｖ１を４よりも大きくすると、この実験からわかるように、フィルミングが顕著に発生して、１万枚出力という耐久時間を具備することができなくなる。これに対し、周波数ｆ／線速Ｖ１を４．０以下に設定した場合、即ち、周波数ｆが線速Ｖ１に対して比較的低い場合には、１万枚のハーフチャートを出力しても、フィルミングが許容範囲内に留まっている。
【００４１】
ここで注目すべき点は、ｆ／Ｖ１と、線速比（２．０）と、帯電ムラとの関係である。従来の帯電システムでは、帯電ブラシローラを感光体に当接させながら従動回転させているものが主流であり、この場合、線速比は１．０となる。このような条件下では、特許文献１に記載されているように、周波数ｆを線速Ｖ１の４倍よりも大きくしないと、帯電ムラが発生してしまう。しかしながら、本実験では、表１に示したように、周波数ｆを線速Ｖ１の４倍以下にした条件でも、帯電ムラを許容範囲内に留めることができたものがある（実験番号１０、１５）。これは、線速比を２．０にして、帯電ニップで帯電ブラシローラ表面を感光体表面の２倍の速度で移動させるようにしたことで、周波数ｆが比較的低い条件下でも、感光体に対して帯電ブラシローラから十分な回数の放電を発生させることができたためと考えられる。より詳しくは、帯電ニップにおいては、ブラシ表面移動方向の上流側で主に放電が起こるが、帯電ブラシローラの線速Ｖ２を感光体の線速Ｖ１の２倍にしたことで、中間領域や下流側の領域でも放電が発生するようになって、感光体をムラ無く帯電できるようになったと考えられる。線速比を２．０以上にすれば、４．０以下という従来では帯電ムラを発生させていた周波数ｆ／Ｖ１の条件であっても、帯電ムラの発生を抑え得ることが本実験によって確かめられたのである。しかも、この条件では、感光体の線速Ｖ１に対して周波数ｆが比較的低いことから、上述したように、フィルミングの発生を許容範囲内に留めることができる。但し、周波数ｆ／線速Ｖ１が１．５よりも小さい条件（実験番号９、１４）では、線速比が２．０であっても、帯電ムラが発生している。これは、周波数ｆが線速Ｖ１に対して低すぎることから、感光体と帯電ブラシローラとの間における帯電回数が不足したためと考えられる。
【００４２】
このような実験結果に鑑みて、本実施形態に係るプリンタでは、帯電ブラシローラ（４Ｙ〜Ｋ）に帯電バイアスを供給する図示しない電源や導通路等からなる帯電バイアス供給手段として、周波数ｆ／線速Ｖ１を１．５〜４にするものを用いている。また、感光体（３Ｙ〜Ｋ）を回転駆動するモータやギヤ等からなる感光体駆動手段と、帯電ブラシローラ（４Ｙ〜Ｋ）を回転駆動するモータやギヤ等からなる帯電ブラシ駆動手段との組合せとして、線速比（Ｖ２／Ｖ１）を２以上にするものを用いている。
【００４３】
なお、表１からわかるように、フィルミングは、周波数ｆ／線速Ｖ１の値が大きくなるほど発生し易くなる。また、フィルミングの発生については、周波数ｆ／線速Ｖ１の他、帯電ニップ幅、感光体径なども関与していると考えられる。具体的には、帯電ニップ幅が小さくなるほど、感光体単位面積あたりの放電量が多くなるため、フィルミングが発生し易くなると考えられる。また、感光体径が小さくなるほど、感光体に対する帯電ブラシローラの接触頻度が高くなるため、フィルミングが発生し易くなると考えられる。
【００４４】
［実験２］
そこで、本発明者らは、１．５〜４．０という周波数ｆ／線速Ｖ１の規定範囲のうち、フィルミングに対して最も不利な周波数ｆ／線速Ｖ１＝４．０という条件と、帯電ニップ幅を比較的小さくした条件（フィルミングに対して比較的不利な条件）と、感光体径を比較的小さくした条件（フィルミングに対して比較的不利な条件）とを組み合わせて、フィルミングを評価する実験を行った。すると、ｆ／Ｖ１＝４、帯電ニップ幅＝０．５ｍｍ、感光体径２０ｍｍという条件でも、１万枚出力時のフィルミングの評価結果を△（やや認められる）に留め得ることがわかった。
【００４５】
［実験３］
また、帯電部材として、帯電ブラシローラに代えて、連続して湾曲する周面を有する帯電ローラを用い、且つ、周波数ｆ／線速Ｖ１＝１．５、線速比（Ｖ２／Ｖ１）＝２に設定した条件で、帯電ムラを評価した結果、このような条件でも帯電ムラを△（やや認められる）に留め得ることがわかった。
【００４６】
［実験４］
線速比（Ｖ２／Ｖ１）については、上述のように２以上に設定する必要があるが、大きくし過ぎると、帯電ブラシローラとの摺擦による感光体の摩耗が著しくなってしまう。本発明者が実験を行ったところ、線速比（Ｖ２／Ｖ１）を５よりも大きく設定すると、感光体の摩耗による劣化で１万枚の耐久時間を実現することができなくなることがわかった。よって、本プリンタでは、（Ｖ２／Ｖ１）を５以下に設定している。
【００４７】
［実験５］
帯電ブラシローラの線速Ｖ２については、２５０［ｍｍ］未満に設定することが望ましい。２５０［ｍｍ］以上になると、ブラシからのトナーの飛散量が急激に増大し始めることが、本発明者らの実験によって確認されたからである。
【００４８】
表１で評価結果が示されている帯電ムラは、周波数ｆが低すぎることに起因して生ずるものである。具体的には、例えばＶｐｐが１０００［Ｖ］の交流成分に、−５００［Ｖ］の直流成分を重畳した帯電バイアスを採用したとする。すると、除電された感光体表面が帯電ブラシローラとの接触位置を通過する間に、帯電バイアスの交流成分がマイナス側のピークを迎えたときには感光体が十分に帯電されるものの、＋側のピークを迎えたときには感光体の帯電量が不足する。周波数ｆが比較的高い値であれば、このような帯電量不足の領域の感光体移動方向における長さが比較的小さくなることから、帯電不足の領域と、十分に帯電している領域との濃度差（濃度ムラ）が目立ち難い。このため、横方向に延在する白スジや黒スジが殆ど認められない。これに対し、周波数ｆが低すぎると、帯電量不足の領域の長さが大きくなりすぎて、白スジや黒スジが顕著に認められるようになる。
【００４９】
電子写真方式の画像形成装置では、このような帯電ムラとは別に、帯電バイアスの交流成分のＶｐｐが小さすぎたり大きすぎたりすることに起因する局所的な帯電ムラが発生することもある。具体的には、例えばＶｐｐが１０００［Ｖ］の交流成分に、−５００［Ｖ］の直流成分を重畳した帯電バイアスを採用したとする。この場合、交流成分の周波数ｆが適切に設定されていれば、交流成分がマイナス側のピークを迎えるあたりのタイミングで感光体に対する放電による帯電処理が行われる一方で、プラス側のピークを迎えるあたりのタイミングで感光体に対する除電処理が行われる。交番電界の振動に伴ってこのような帯電処理と除電処理とを繰り返すのであるが、両処理の時間配分の違いにより（交流成分のデューティが５０％以上）、感光体は最終的にはマイナス側のピークとプラス側のピークとの間の電位あたりに帯電する。ところが、Ｖｐｐが小さすぎると、感光体と帯電ブラシローラとの接触部において、ブラシの電気抵抗のバラツキに起因して十分量の放電が得られなくなる局所領域が発生する（パッシェンの法則による放電開始電圧は４００〜６００Ｖである）。かかる局所領域は、帯電不足の状態になって、画像に白点を引き起こす。また、Ｖｐｐが大きすぎると、感光体と帯電ブラシローラとの接触部において、ブラシの電気抵抗のバラツキに起因して過剰放電となる局所領域が発生する。かかる局所領域は、過剰除電の状態になって、画像に黒点を引き起こす。
【００５０】
［実験６］
そこで、本発明者らは、交流成分のＶｐｐを変化させながらそれぞれのＶｐｐ条件下でハーフチャートを出力して、局所的な帯電ムラによる白点や黒点の発生状況を調べる実験を行った。すると、Ｖｐｐが５００［Ｖ］を下回ると、白点が急激に目立ち始めることを見出した。また、Ｖｐｐが１３００［Ｖ］を上回ると、黒点が急激に目立ち始めることを見出した。
【００５１】
このような実験結果に鑑みて、本実施形態に係るプリンタでは、Ｖｐｐを５００［Ｖ］以上、１３００［Ｖ］以下に設定している。
【００５２】
複数のプロセスユニットで形成した各色のトナー像を重ね合わせて転写してフルカラー画像を得るいわゆるタンデム方式のプリンタについて説明してきたが、シングル方式でフルカラー画像を形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。このシングル方式とは、感光体等の潜像担持体の周りに各色用の複数の現像手段を配設し、使用する現像手段を順次切り換えながら潜像担持体上に形成した各色の可視像を中間転写体に順次重ね合わせて転写する方式である。また、単色画像だけを形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。
【００５３】
図３は、実施形態に係るプリンタの第１変形例装置を示す要部構成図である。この第１変形例装置では、タンデム方式に代えて、シングル方式を採用している。ドラム状の感光体３の周囲には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の４つの現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが配設されている。感光体３の表面には、まず、レーザー光Ｌを用いた光走査によってＹ用の静電潜像が形成される。この静電潜像は、Ｙ用の現像装置４０ＹによってＹトナー像に現像された後、中間転写ベルト６１に１次転写される。１次転写ニップを通過した後のベルト表面は、ドラムクリーニング装置１２によって転写残トナーが除去された後、図示しない除電ランプによって除電される。その後、帯電ブラシローラ４によって一様帯電せしめられた後、レーザー光Ｌを用いた光走査によってＭ用の静電潜像を担持する。これは、Ｍ用の現像装置４０ＭによってＭトナー像に現像された後、中間転写ベルト６１上のＹトナー像に重ね合わせて１次転写される。以下、同様のプロセスにより、感光体３の表面に順次形成されるＣ，Ｋトナー像が、中間転写ベルト６１上のＹＭ２色トナー像の上に順次重ね合わせて１次転写される。
【００５４】
図４は、実施形態に係るプリンタの第２変形例装置におけるＹ用のプロセスユニット１Ｙを中間転写ベルト６１とともに示す拡大構成図である。このプロセスユニット１Ｙでは、帯電部材として、帯電ブラシローラの代わりに、連続して湾曲する周面を有する帯電ローラ７Ｙを用いている。帯電ローラ７Ｙとしては、直径６［ｍｍ］の芯金（導電性シャフト）の周囲に弾性体層を被覆し、更にその外周に誘電層及び表層等を積層した直径１２［ｍｍ］のローラを例示することができる。その抵抗値は１０５［Ω］程度が望ましい。かかる帯電ローラ７Ｙを、帯電ブラシローラと同様に、帯電ニップにてその表面を感光体の表面と同方向に移動させるように回転駆動している。
【００５５】
図５は、実施形態に係るプリンタの第３変形例装置におけるＹ用のプロセスユニット１Ｙを中間転写ベルト６１とともに示す拡大構成図である。このプロセスユニット１Ｙでは、感光体３Ｙにおける帯電ブラシローラ４Ｙとの接触位置よりも感光体３Ｙ表面移動方向上流側で、且つ、クリーニングブレード１１Ｙよりも感光体３Ｙ表面移動方向下流側の領域に対して、第２の帯電部材である補助帯電ローラ８Ｙを当接させている。
【００５６】
図示しない電源や導通線等からなる帯電バイアス供給手段は、帯電ブラシローラ４Ｙに対して、交流電圧に直流電圧を重畳した交流直流重畳電圧を印加する。この一方で、補助帯電ローラ８Ｙに対して、直流電圧だけからなる補助帯電バイアスを印加する。
【００５７】
かかる構成においては、帯電ブラシローラ４Ｙの放電に伴う摩耗を抑えて、帯電ブラシローラ４Ｙの長寿命化を図ることができる。具体的には、感光体３Ｙは、帯電ブラシローラ４Ｙによる帯電処理が施されるのに先立って、補助帯電ローラ８Ｙによってある程度まで予備帯電せしめられる。この結果、補助帯電ローラ８Ｙを設けていない場合に比べて、帯電ブラシローラ４Ｙと感光体３Ｙとの接触による帯電ニップにおける放電量が少なくなって、帯電ブラシローラ４Ｙの摩耗を抑えることができる。
【００５８】
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、実施例のプリンタの構成は、実施形態と同様である。
【００５９】
［第１実施例］
図６は、植毛繊維６Ｙを直毛方式で回転軸部材５Ｙに立設せしめた直毛方式のＹ用の帯電ブラシローラ４Ｙを示す拡大構成図である。このような帯電ブラシローラ４Ｙでは、回転軸部材５Ｙ上における各植毛繊維６Ｙの延在方向が回転軸部材５Ｙの法線方向になっている。
【００６０】
図７は、植毛繊維６Ｙを斜毛方式で回転軸部材５Ｙに立設せしめた斜毛方式のＹ用の帯電ブラシローラ４Ｙを示す拡大構成図である。この帯電ブラシローラ４Ｙでは、回転軸部材５Ｙ上における各植毛繊維６Ｙの延在方向が回転軸部材５Ｙの法線方向から傾いている。
【００６１】
先に説明した実験１では、帯電ブラシローラ４Ｙとして、直毛方式のものを用いていた。本発明者らは、帯電ブラシローラとして、直毛方式のものに代えて、斜毛方式のものを上述の試験機に搭載した。そして、実験１と同様にして、ハーフチャートを出力してフィルミングの発生状況を評価してみた。すると、斜毛方式では、直毛方式に比べて、フィルミングを発生させ難くなることがわかった。
【００６２】
そこで、本第１実施例に係るプリンタにおいては、各プロセスユニットに搭載する帯電ブラシローラとして、それぞれ、斜毛方式のものを採用している。
【００６３】
［第２実施例］
本第２実施例に係るプリンタでは、いわゆるクリーナーレス方式を採用している。このクレーナーレス方式とは、感光体３Ｙなどの潜像担持体上に付着している転写残トナーをクリーニング回収するための専用の手段を用いることなく潜像担持体上での画像形成プロセスを実行する方式のことである。また、クリーニング回収するための専用の手段とは、具体的には、転写残トナーを潜像担持体から分離した後、再び潜像担持体に付着させることなく、廃トナー容器まで搬送して回収したり、現像装置内に搬送してリサイクル回収したりする手段である。転写残トナーを潜像担持体から掻き取るクリーニングブレードも、専用の手段に含まれる。
【００６４】
かかるクリーナーレス方式について詳述する。クリーナーレス方式は、大別すると、散らし通過型と、一時捕捉型と、併用型とがある。これらのうち、散らし通過型では、潜像担持体に摺擦するブラシ等の散らし部材を用いて、潜像担持体上の転写残トナーを引っ掻くことで、転写残トナーと潜像担持体との付着力を弱める。そして、その後、現像スリーブや現像ローラ等の現像部材と潜像担持体とが対向する現像領域、あるいはその直前において、潜像担持体上の転写残トナーを現像ロールなどの現像部材に静電転移させることで、現像装置内に回収する。この回収に先立って、転写残トナーは、潜像書込のための光書込位置を通過するが、転写残トナー量が比較的少量であれば、潜像書込に悪影響を及ぼすことはない。但し、正規極性とは逆極性に帯電している逆帯電トナーが転写残トナー中に含まれていると、それは現像部材上に回収されないので、地汚れなどを引き起こしてしまう。かかる逆帯電トナーによる地汚れの発生を抑える目的で、潜像担持体上の転写残トナーを正規極性に帯電せしめるためのトナー帯電手段を、転写位置（例えば１次転写ニップ）と散らし部材による散らし位置との間、あるいは散らし位置と現像領域との間、に設けることが望ましい。散らし部材としては、板金やユニットケーシング等に貼り付けられた導電性繊維からなる複数の植毛繊維を有する固定ブラシ、金属製の回転軸部材に複数の植毛繊維を立設せしめたブラシローラ、導電性のスポンジ等からなるローラ部を有するローラ部材などを用いることができる。固定ブラシは植毛繊維の量が比較的少量で構成できるため安価であるという利点があるが、潜像担持体を一様帯電せしめるための帯電部材として兼用する場合には、十分な帯電均一性を得ることができなくなる。これに対し、ブラシローラでは、十分な帯電均一性を得ることができるので好適である。
【００６５】
クリーナーレス方式における一時捕捉型では、表面を潜像担持体に接触させながら無端移動させる回転ブラシ部材などの捕捉部材によって、潜像担持体上の転写残トナーを一時的に捕捉する。そして、プリントジョブ終了後やプリントジョブ間の紙間タイミングなどにおいて、捕捉部材上の転写残トナーを吐き出させて潜像担持体に再転移させた後、現像ロールなどの現像部材に静電転移させて、現像装置内に回収する。上述した散らし通過型では、ベタ画像形成時やジャム発生後などといった転写残トナーがかなり多くなってしまう場合に現像部材への回収能力を超えて画像劣化を引き起こすおそれがあるのに対し、一時捕捉型では捕捉部材で捕捉した転写残トナーを現像部材に少しずつ回収してかかる画像劣化の発生を抑えることができる。
【００６６】
クリーナーレス方式における併用型では、散らし通過型と一時捕捉型とを併用する。具体的には、潜像担持体に接触する回転ブラシ部材などを、散らし部材及び捕捉部材として併用する。回転ブラシ部材等に直流電圧だけを印加することで回転ブラシ部材等を散らし部材として機能させる一方で、必要に応じてバイアスを直流電圧から交流直流交流電圧に切り換えることで、回転ブラシ部材等を捕捉部材として機能させる。
【００６７】
図８は、本第２実施例に係るプリンタのＹ用のプロセスユニット１Ｙを中間転写ベルト６１とともに示す拡大構成図である。このプロセスユニット１Ｙでは、一時捕捉型のクリーナーレス方式を採用している。具体的には、感光体３Ｙは、図中時計回り方向に所定の線速で回転駆動されながら中間転写ベルト６１のおもて面に接触してＹ用の１次転写ニップを形成している。そして、植毛繊維６Ｙと感光体３Ｙとの間に放電を生じせしめて、感光体３Ｙ表面をマイナス極性に一様帯電せしめる。同時に、感光体３Ｙ上に付着している転写残トナーを前述の帯電バイアスの作用によって複数の植毛繊維６Ｙに転移させて一時的に捕捉する。そして、プリントジョブ終了後や紙間タイミングなどに、帯電バイアスを直流重畳交流電圧から直流電圧に切り換えて、植毛繊維６Ｙ上に捕捉しておいた転写残トナーを感光体３Ｙ上に再転移させた後、感光体３Ｙ上から現像ロール４２Ｙを経て現像装置４０Ｙ内に回収する。
【００６８】
Ｙ用の１次転写ニップを通過した後、帯電ブラシローラ４Ｙとの接触位置に進入する前の感光体３Ｙ表面には、補助帯電ローラ８Ｙが当接している。マイナス極性（Ｙトナーと同極性）の直流電圧が印加される補助帯電ローラ８Ｙは、帯電ブラシローラ４Ｙとの接触位置に進入する前の感光体３Ｙを補助帯電せしめる。同時に、逆帯電トナーを電荷注入によって正規極性に帯電せしめる。具体的には、Ｙ用の１次転写ニップを通過した後の感光体３Ｙ表面に付着している転写残トナーは、帯電ブラシローラ４Ｙに一時捕捉されるのに伴って、補助帯電ローラ８Ｙに接触する。転写残トナー中に含まれている僅かな逆帯電トナー粒子は、補助帯電ローラ８Ｙからの放電や電荷注入によって正規極性に帯電せしめられる。
【００６９】
かかる構成のプリンタを、以下に掲げる条件で運転したところ、帯電ムラやフィルミングを良好に抑えることができた。
（１）帯電ブラシローラ条件
・材料：カーボン分散６ナイロン
・太さ：２［デニール］（許容範囲：３デニール以下）
・植毛密度：２６［万本／ｉｎｃｈ２］（許容範囲２０万本／ｉｎｃｈ２以上）
・ブラシ抵抗：１０６［Ω］（許容範囲１０３〜１０８）
・繊維抵抗：１０８［Ω］（許容範囲１０５〜１０１０）
・ブラシ表面移動方向：ニップにて感光体と同方向
・感光体に対するブラシ食い込み量：０．８［ｍｍ］（許容範囲０．１〜１．４）
・線速比（Ｖ２／Ｖ１）：２（許容範囲２〜４）
・Ｖｐｐ：１．０［ｋＶ］：（許容範囲０．５〜１．３）
・周波数ｆ：５００［Ｈｚ］（許容範囲１００〜１０００）
・交流電圧のデューティー：４５［％］
・帯電バイアスの直流成分：−５００［Ｖ］
・シャーリング径：１３［ｍｍ］
・シャフト径：５［ｍｍ］
・ブラシ外径：１１［ｍｍ］
・植毛方式：斜毛方式
【００７０】
（２）帯電ブラシローラからのトナー吐き出し条件
・紙間タイミング、プリントジョブ開始時、あるいはプリントジョブ終了時の少なくとも１つのタイミングで、吐き出しを行う。
・帯電ブラシローラに、帯電用の帯電バイアスとは異なる吐き出しバイアスを印加する。例えば、補助帯電ローラにはバイアスを印加せず、帯電ブラシローラに−１０００［Ｖ］の直流電圧を印加する。
【００７１】
（３）補助帯電ローラ条件
・ローラ部：ヒドリン系ゴム層＋表面保護層
・抵抗：１×１０５［Ω］（許容範囲１０３〜１０８）
・ローラ部外径：直径９［ｍｍ］
・ゴム層下の芯金の外径：直径６［ｍｍ］
・当接圧力：１．５［Ｎ］
・回転方式：感光体との当接による従動回転
・補助帯電バイアス：直流−１１００［Ｖ］
【００７２】
以上、実施形態に係るプリンタにおいては、線速比（Ｖ２／Ｖ１）を５倍以下に設定しているので、上述した理由により、帯電ブラシローラとの摺擦による感光体の摩耗を抑えることができる。
【００７３】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、帯電部材として、回転軸部材５Ｙの表面に立設せしめられた複数の導電性の植毛繊維６Ｙにおける先端側を潜像担持体たる感光体３Ｙに接触させる帯電ブラシローラ４Ｙを用いているので、転写残トナーをブラシ内に捕捉することができる。
【００７４】
また、第１実施例に係るプリンタにおいては、帯電ブラシローラとして、植毛繊維を斜毛させたものを用いているので、上述した理由により、直毛方式のものに比べて、フィルミングの発生を抑えることができる。
【００７５】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、帯電バイアス供給手段として、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが５００〜１３００［Ｖ］である交流電圧を含む帯電バイアスを帯電ブラシローラ４Ｙに供給するものを用いているので、上述した理由により、感光体における局所的な帯電ムラの発生を許容範囲内に留めることができる。
【００７６】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、感光体３Ｙと帯電ブラシローラ４Ｙとの接触によって形成される帯電ニップの帯電ブラシローラ表面移動方向における長さである帯電ニップ幅を０．５［ｍｍ］以上にしているので、帯電ニップ幅を小さくし過ぎることによる許容範囲を超えるファイルミングの発生を回避することができる。
【００７７】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、潜像担持体として、円柱状の円柱部であるドラム部の回転に伴って無端移動する円柱部表面に潜像を担持し、且つそのドラム部の直径が２０［ｍｍ］以上であるもの、を用いているので、直径を小さくし過ぎることによる許容範囲を超えるファイルミングの発生を回避することができる。
【００７８】
また、第２変形例装置においては、自らの表面を帯電ブラシローラ４Ｙによって一様に帯電せしめられる前の感光体３Ｙ表面に接触させながら自らの表面と感光体３Ｙとの間に放電を生じせしめて感光体３Ｙの表面を帯電せしめる第２の帯電部材である帯電補助ローラ８Ｙを設けるとともに、少なくとも直流電圧を具備する帯電バイアスをプレ帯電ローラに供給するように帯電バイアス供給手段を構成している。かかる構成では、上述した理由により、帯電ブラシローラ４Ｙの摩耗を抑えることができる。
【００７９】
また、第２実施例のプリンタにおいては、現像手段たる現像装置４０Ｙとして、現像剤担持体たる現像スリーブの表面上に担持したトナーによって潜像を現像するものを用い、現像装置４０Ｙによる現像で感光体３Ｙの表面に形成されたトナー像を転写体たる中間転写ベルト６１に転写する転写手段としての転写ユニット６０を設け、且つ、転写ユニット６０による転写工程（１次転写ニップ）を経た後の感光体３Ｙ表面に付着している転写残トナーを感光体３Ｙ表面から現像スリーブに回収させるようにしている。そして、これにより、上述したクリーナーレス方式を実現している。かかる構成では、ドラムクリーニング装置の付設を省いて低コスト化や装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタのＹ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図３】同プリンタの第１変形例装置を示す要部構成図。
【図４】同プリンタの第２変形例装置におけるＹ用のプロセスユニットを中間転写ベルトとともに示す拡大構成図。
【図５】同プリンタの第３変形例装置におけるＹ用のプロセスユニットを中間転写ベルトとともに示す拡大構成図。
【図６】直毛方式の帯電ブラシローラを示す拡大構成図。
【図７】斜毛方式の帯電ブラシローラを示す拡大構成図。
【図８】第２実施例に係るプリンタのＹ用のプロセスユニットを中間転写ベルトとともに示す拡大構成図。
【符号の説明】
【００８１】
１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：プロセスユニット（帯電装置を具備する）
３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
４Ｙ：帯電ブラシローラ（帯電部材）
５Ｙ：回転軸部材
６Ｙ：植毛繊維
４０Ｙ：現像装置（現像手段）
４２Ｙ：現像ロール（現像剤担持体たる現像スリーブを具備する）
５０：光書込ユニット（潜像書込手段）
６０：転写ユニット（転写手段）
６１：中間転写ベルト（転写体）
【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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【図８】
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