JP5962064B2

JP5962064B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5962064B2
Application number: JP2012042800A
Authority: JP
Inventors: 啓輔眞能; 政士濱谷
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2032-02-29
Also published as: JP2013178419A

Description

本明細書に開示される発明は、トナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、トナーを回収する技術に関する。

従来から、トナーを用いて用紙等に画像を形成する画像形成装置において、画像を形成後、像担持体に残留したトナーを回収する技術が知られている（例えば、特許文献１）。この技術では、像担持体に残留したトナーをトナーと逆極性の電位に帯電したクリーニングローラを用いて除去した後、クリーニングローラをトナーと同一極性の電位に帯電させ、クリーニングローラに堆積したトナーを像担持体に戻し、像担持体に戻されたトナーを現像器を用いて回収させる。画像形成装置では、クリーニングローラと現像器との間に帯電ローラが配置されていることがあり、像担持体に戻されたトナーが帯電ローラと対峙する位置を通過する際にトナーが帯電ローラに付着してしまうと、帯電ローラを用いて像担持体をムラなく帯電させることができない。従来技術では、像担持体に戻されたトナーが帯電ローラの近傍を通過する際に、帯電ローラをトナーと同一極性の電位に帯電させておくことにより、帯電ローラにトナーが付着することを抑制する技術が開示されている。

特開平７−５６４０７号公報

しかし、像担持体は誘電体であるため、クリーニングローラから像担持体にトナーを戻す際に、クリーニングローラが帯電したトナーと同一極性の電位により、像担持体上のトナーが戻された部分では、トナーと同一極性の電位に帯電してしまうことがある。そのため、当該部分が帯電ローラと対峙する位置を通過する際に、帯電ローラをトナーと同一極性の電位に帯電させたとしても、当該部分の電位の絶対値が帯電ローラの電位の絶対値よりも大きいと、帯電ローラにトナーが付着することを抑制することができない。

本明細書に開示される発明は、トナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、帯電部にトナーが付着することを抑制する技術を開示する。

本明細書によって開示される画像形成装置は、軸周りに回転し、所定極性に帯電したトナーを担持する担持体と、前記担持体に接触して前記担持体を帯電させる帯電部と、前記担持体に接触して前記担持体から前記トナーを回収する回収部と、前記回収部及び前記帯電部の電位を調整する調整部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記回収部に前記トナーの極性と同一極性の電位を印加させ、前記回収部から前記担持体に前記トナーを放出する放出処理と、放出された前記トナーが付着する前記担持体上の付着部が前記帯電部に対峙する位置を通過する際、前記トナーの極性と同一極性の電位であり、前記回収部から前記付着部に前記トナーを放出する際の前記回収部の電位の絶対値より大きい電位を、前記帯電部に印加させる印加処理と、を実行させる。

この画像形成装置では、制御部は、印加処理において、帯電部に、トナーと同一極性の電位であり、回収部から戻されたトナーが付着する付着部が帯電部に対峙する位置を通過する際の帯電部の電位の絶対値が、回収部から付着部にトナーを戻す際の回収部の電位の絶対値以上となる電位を印加させる。そのため、回収部から担持体にトナーを戻す際にその際の回収部の電位近くまで帯電した付着部が、担持体の回転により帯電部に対峙する位置に移動した場合でも、トナーと帯電部とが電気的に反発する。よって、回収部から担持体に戻されたトナーが帯電部に付着することを抑制することができる。

また、上記の画像形成装置では、前記制御部は、前記印加処理において、前記帯電部に対峙した前記担持体の対峙部が前記回収部に対峙する位置を通過する際、前記対峙部が前記帯電部に対峙した際の前記帯電部の電位の絶対値より大きい電位を、前記回収部に印加させる構成としてもよい。

この画像形成装置では、制御部は、印加処理において、回収部に、対峙部が回収部に対峙する位置を通過する際の回収部の電位の絶対値が、対峙部が帯電部に対峙した際の帯電部の電位の絶対値よりも大きい電位を印加させる。そのため、帯電部に対峙した際にその際の帯電部の電位近くまで帯電した対峙部が、担持部の回転により回収部に対峙する位置に移動した場合でも、トナーと対峙部とが電気的に引きつけあう。よって、回収部から担持体にトナーを放出しやすくすることができる。

また、上記の画像形成装置では、前記担持体は、所定の回転方向に回転し、前記帯電部は、前記担持体の回転にあわせて回転し、前記回収部は、前記担持体に接触して前記担持体の回転にあわせて回転し、前記担持体の前記回転方向における前記帯電部に接触する位置から前記回収部に接触する位置までの外周距離が、前記回収部の全外周距離よりも短い構成としてもよい。

この画像形成装置では、印加処理において、帯電部に接触することでその際の帯電部の電位近くまで帯電した担持体上の対峙部が担持体の回転により回収部と接触する位置に移動するよりも先に、回収部が全周に亘って担持体と接触し、回収部がトナーを担持体に戻し終える。この画像形成装置によれば、対峙部の電位の絶対値が回収部の電位の絶対値より高い場合でも、回収部から対峙部にトナーを戻す事象が発生しない。よって、回収部から担持体にトナーを放出しやすくすることができる。

また、上記の画像形成装置では、前記制御部は、前記印加処理において、前記帯電部と前記回収部との電位差を一定に維持し、時間の経過に伴って前記帯電部及び前記回収部の電位の絶対値を上昇させる構成としてもよい。

この画像形成装置によれば、制御部は、印加処理において、帯電部と回収部との電位差を一定に維持することから、印加処理における制御部の処理負担を軽減することができる。また、制御部は、印加処理において、時間の経過に伴って帯電部及び回収部の電位の絶対値を上昇させるので、帯電部と回収部との電位差を一定に維持した場合でも、回収部から戻されたトナーが付着した付着部が帯電部に対峙する位置を通過する際の帯電部の電位の絶対値が、回収部から付着部にトナーを戻す際の回収部の電位の絶対値以上とすることができる。

また、上記の画像形成装置では、前記担持体に担持されたトナーを転写対象物に転写する転写部を更に備え、前記調整部は、前記転写部の電位を調整しており、前記制御部は、前記回収部に前記トナーと逆極性の電位を印加させ、前記担持体から前記回収部に前記トナーを回収させる回収処理を更に実行し、前記回収処理において、前記転写部に前記トナーの極性と逆極性の電位を印加させ、前記帯電部に前記トナーの極性と同一極性の規定電位を印加させて、前記転写対象物に前記トナーを転写させ、前記印加処理において、前記帯電部に前記規定電位の絶対値以下の電位を印加させる構成としてもよい。

この画像形成装置では、制御部は、印加処理において、帯電部に、その絶対値が転写対象物へのトナー転写に用いられる規定電位の絶対値以下となる電位を印加させる。そのため、印加処理中に帯電部の電位の絶対値が、規定電位の絶対値を超えて上昇し、印加処理中に帯電部に対峙する位置を通過する担持体が損傷してしまうことを抑制することができる。

また、上記の画像形成装置では、前記担持体に担持されたトナーを転写対象物に転写する転写部を更に備え、前記調整部は、前記転写部の電位を調整しており、前記制御部は、前記回収部に前記トナーと逆極性の電位を印加させ、前記担持体から前記回収部に前記トナーを回収させる回収処理を更に実行し、前記回収処理において、前記転写部に前記トナーの極性と逆極性の電位を印加させ、前記帯電部に前記トナーの極性と同一極性の規定電位を印加させて、前記転写対象物に前記トナーを転写させ、前記印加処理において、前記帯電部に前記規定電位を印加させる構成としてもよい。

この画像形成装置では、制御部は、印加処理において、帯電部に、その絶対値が転写対象物へのトナー転写に用いられる規定電位と等しい電位を印加させる。そのため、印加処理中に帯電部の電位の絶対値が規定電位の絶対値を超え、印加処理中に帯電部に対峙する位置を通過する担持体が損傷してしまうことを抑制することができる。また、印加処理において帯電部の電位を回収処理における帯電部の電位と異なる電位に調整する必要がなく、印加処理における制御部の処理負担を軽減することができる。

本明細書によって開示される画像形成装置によれば、帯電部にトナーが付着することを抑制することができる。

プリンタの断面図実施形態１の感光体周辺の拡大図実施形態１の感光体周辺の拡大図プリンタのブロック図印刷処理を示すフローチャートクリーニング処理及び電位印加処理を示すフローチャート実施形態１の電位印加タイミングを示すタイムチャート実施形態２の感光体周辺の拡大図実施形態２の電位印加処理を示すフローチャート実施形態２の電位印加タイミングを示すタイムチャート

＜実施形態１＞
実施形態１を、図１ないし図７を用いて説明する。

１．プリンタの機械的構成
図１は、本実施形態のプリンタ１０の概略構成を示す側断面図である。図１に示すように、プリンタ１０は、単色のトナーを用いてモノクロ画像を形成する直接転写方式のレーザプリンタであり、ケーシング１２内に構成されている。プリンタ１０は、画像形成装置の一例である。

ケーシング１２の内底部には供給トレイ１４が設けられており、供給トレイ１４に、用紙等のシート材１６が積載されている。供給トレイ１４は、ケーシング１２に対して開閉可能に構成されている。シート材１６は、ユーザによって供給トレイ１４に供給され、ケーシング１２内に格納されると、押圧板１８によってピックアップローラ２０に押圧される。シート材１６は、ピックアップローラ２０が回転すると、搬送経路２８に沿って供給ローラ２２及びレジストローラ２４へとシート材１６が搬送される。シート材１６は、レジストローラ２４によって斜行補正が行われた後に、画像形成部３０へと搬送される。

画像形成部３０は、一対の支持ローラ３２、３４と、ベルト３６と、転写ローラ３７と、を含んで構成されている。ベルト３６は、支持ローラ３２、３４の間に架設されており、リング状をしている。転写ローラ３７は、リング状のベルト３６内部に配置されている。支持ローラ３２、３４は反時計回りに回転し、それに伴ってベルト３６が移動する。転写ローラ３７は、転写部の一例である。

ベルト３６の上側には、画像形成ユニット４０が設けられている。画像形成ユニット４０は、スキャナ部４２とプロセス部４４を含んで構成されている。プロセス部４４は、現像器４６、感光体４８、ドラムクリーナ５２、帯電ローラ５４等を含んで構成されている。現像器４６は、内部にトナーが充填されているとともに現像ローラ５６が設けられており、現像ローラ５６を介して感光体４８に正に帯電したトナーを供給する。感光体４８は、担持体の一例であり、ドラムクリーナ５２は、回収部の一例であり、帯電ローラ５４は、帯電部の一例である。

図２、３に、感光体４８周辺の構造を拡大して示す。感光体４８は円筒形状をしており、矢印５９に示すように、軸４８Ａ周りに回転する。感光体４８は、導電性の軸４８Ａの周囲を誘電体４８Ｂが覆っており、軸４８Ａに接地電位が印加されている。帯電ローラ５４は、帯電位置Ｐ１において感光体４８に接触し、感光体４８の回転により連れ回る。帯電ローラ５４は、正電位を印加され、帯電位置Ｐ１において感光体４８の表面を一定の正電位に帯電させる。現像ローラ５６は、感光体４８の周方向において帯電位置Ｐ１と異なる供給位置Ｐ２において感光体４８に接触し、感光体４８の回転により連れ回る。

ドラムクリーナ５２は、感光体４８の周方向において帯電位置Ｐ１及び供給位置Ｐ２と異なり、かつ感光体４８の回転方向において帯電位置Ｐ１から供給位置Ｐ２までの間に位置しない回収位置Ｐ３において感光体４８に接触し、感光体４８の回転により連れ回る。ドラムクリーナ５２は、負電位を印加されると、回収位置Ｐ３において感光体４８に供給されたトナーを回収する。また、ドラムクリーナ５２は、正電位を印加されると、回収したトナーを感光体４８に放出する。

また、図１に示すように、スキャナ部４２は、プロセス部４４の感光体４８の上部に配置されている。スキャナ部４２は、後述する中央処理装置（図４参照、以下、ＣＰＵ）６２によってＲＡＭ６６（図４参照）から送られる画像データに基づき、感光体４８の回転方向において帯電位置Ｐ１から供給位置Ｐ２までの間の感光体４８にレーザ光Ｌを照射する。これによって、帯電ローラ５４によって一定の正電位に帯電した感光体４８の表面の電位が部分的に下がり、電位の低下によって感光体４８の表面に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に正に帯電したトナーが供給されることで、静電気力によって感光体４８がトナーを担持し、感光体４８の表面にトナー像が形成される（図２参照）。

感光体４８の表面に形成されたトナー像が、ベルト３６に対峙するとともに、感光体４８の回転方向において供給位置Ｐ２から回収位置Ｐ３までの間に位置する転写位置Ｐ４（図２参照）を通過する際、転写ローラ３７に負の転写バイアスが印加され、感光体４８上のトナー像が、シート材１６上に転写される。この結果、シート材１６上に画像が形成される。シート材１６上に形成された画像は、定着器５０に送られ、シート材１６上に形成された画像が定着された後に、搬送ローラ２６により排出トレイ３８へと搬送される。つまり、ピックアップローラ２０、供給ローラ２２、レジストローラ２４、搬送ローラ２６により、供給トレイ１４に載置されたシート材１６を搬送経路２８に沿って排出トレイ３８へと搬送する搬送部２９が形成されている。

一方、転写位置Ｐ４においてシート材１６上に転写されずに感光体４８に残ったトナーは、回収位置Ｐ３において、負電位を印加されたドラムクリーナ５２によって回収される。ドラムクリーナ５２は、シート材１６への画像形成が終了し、シート材１６への画像形成が行われない非画像形成期間において正電位を印加され、感光体４８に一周に亘って接触することで、回収したトナーを再び感光体４８に放出する（図３参照）。感光体４８に放出されたトナーは、帯電位置Ｐ１を介して供給位置Ｐ２に運ばれ、現像器へと戻される。

上述したように、感光体４８では、導電性の軸４８Ａの周囲を誘電体４８Ｂが覆っている。そのため、非画像形成期間において、回収位置Ｐ３で正電位を印加されたドラムクリーナ５２に接触すると、誘電体４８Ｂが接地電位が印加された軸４８Ａとの間で分極する。この結果、感光体４８のドラムクリーナ５２に接触した部分、つまりドラムクリーナ５２から放出されたトナーが付着した付着部４８Ｄは、ドラムクリーナ５２と同等の正の電位を有することとなる。そのため、正の電位を有する付着部４８Ｄが、感光体４８の回転により帯電ローラ５４に接触し、付着部４８Ｄに付着したトナーが帯電ローラ５４に付着した場合、帯電ローラ５４を用いて感光体４８の表面を一定の正電位に帯電させることができない。

本実施形態のプリンタ１０は、転写ローラ３７、ドラムクリーナ５２、帯電ローラ５４に印加する電位を調整する電位調整回路５８（図１参照）を有し、後述するようにドラムクリーナ５２及び帯電ローラ５４に印加する電位を調整することで、トナーが帯電ローラ５４に付着するのを防止する。電位調整回路５８は、調整部の一例である。

なお、本実施形態のプリンタ１０では、図３に示すように、感光体４８の回転方向における帯電位置Ｐ１から回収位置Ｐ３までの外周距離Ｌ１が、ドラムクリーナ５２の全外周距離Ｌ２に比べて長く設定されている。そのため、非画像形成期間において、感光体４８の帯電ローラ５４に接触して正の電位を有した接触部４８Ｅが、感光体４８の回転により回収位置Ｐ３に到達する前にドラムクリーナ５２が感光体４８に一周に亘って接触し、ドラムクリーナ５２から感光体４８へのトナーの放出が終了する。そのため、本実施形態のプリンタ１０では、ドラムクリーナ５２から接触部４８Ｅに対してトナーが放出されることがない。接触部４８Ｅは、対峙部の一例である。

２．プリンタの電気的構成
図４は、プリンタ１０の電気的構成を概略的に示すブロック図である。図４に示すように、プリンタ１０は、プリンタ１０の各部を制御するＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）６０を含む。ＡＳＩＣ６０は、ＣＰＵ６２と、ＲＯＭ６４と、ＲＡＭ６６と、駆動回路６８と、を備え、バス７０を介して搬送部２９、スキャナ部４２、電位調整回路５８の他、電源スイッチや各種設定ボタン、通信回線からなり、ユーザからの操作指令等を受け付ける入力部７１、ＬＥＤからなりプリンタ１０の状況を表示する出力部７２に接続されている。図４に点線で示すＣＰＵ６２とＲＯＭ６４とを併せた範囲７４が、制御部の一例である。

ＲＯＭ６４には、プリンタ１０の動作を制御するための各種のプログラムが記憶されており、ＣＰＵ６２は、ＲＯＭ６４から読み出したプログラムに従って各部の制御を行う。具体的には、ＣＰＵ６２は、電位調整回路５８を制御し、電位調整回路５８は、ＣＰＵ６２からの制御に基づいて、転写ローラ３７、ドラムクリーナ５２、帯電ローラ５４に印加する電位を調整する。ＲＡＭ６６には、画像形成時にスキャナ部４２に送信する画像データが記憶されている。

駆動回路６８は、モータＭに接続されており、ＣＰＵ６２からの命令に基づいてパルス信号をモータＭに送信する。駆動回路６８から入力されるパルス信号に応じてモータＭが回転すると、これに従って搬送部２９が駆動し、搬送経路２８に沿ってシート材１６をステップ搬送する。つまり、ＣＰＵ６２は、シート材１６を搬送する際に、駆動回路６８を介してパルス信号をモータＭに送信し、これに従って搬送部２９はシート材１６を搬送する。

３．印刷処理
次に、図５ないし図７を参照して、プリンタ１０の印刷処理について説明する。図５は、ＣＰＵ６２が所定のプログラムに従って実行する印刷処理のフローチャートを示し、図７は、印刷処理において、電位調整回路５８が、ＣＰＵ６２からの制御に基づいて、転写ローラ３７、ドラムクリーナ５２、帯電ローラ５４に印加する電位のタイムチャートを示す。図７において、Ｖｔｒは、転写ローラ３７に印加された電位を意味し、Ｖｃｌは、ドラムクリーナ５２に印加された電位を意味し、Ｖｃｈは、帯電ローラ５４に印加された電位を示す。

また、図７には、上記電位とともに、感光体４８の電位であるＶｄｍ１を示す。Ｖｄｍ１は、感光体４８の電位のうち、帯電ローラ５４に接触する部分の感光体４８の帯電ローラ５４と接触する前の電位を示す。

図７及び以下の説明において、感光体４８が位置ＰＡから位置ＰＢまで回転するのに必要な期間を期間ＴＡＢと記載する。例えば、感光体４８が帯電位置Ｐ１から転写位置Ｐ４まで回転するのに必要な期間を期間Ｔ１４と記載し、感光体４８が回収位置Ｐ３から帯電位置Ｐ１まで回転するのに必要な期間をＴ３１と記載し、感光体４８が帯電位置Ｐ１から回収位置Ｐ３まで回転するのに必要な期間をＴ３１と記載し、感光体４８が回収位置Ｐ３から供給位置Ｐ２まで回転するのに必要な期間をＴ３１と記載する。

ＣＰＵ６２は、処理を開始すると、まず、画像形成処理を実行する。画像形成処理において、ＣＰＵ６２は、まず、電位調整回路５８を制御し、経過時間ｔ１に帯電ローラ５４に＋１５００Ｖを印加する（Ｓ２、図７ＬＥ１）とともに、スキャナ部４２を制御し、帯電ローラ５４により一定の電位に帯電した感光体４８の表面にレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する。この結果、経過時間ｔ１から期間Ｔ１２後、感光体４８の表面にトナー像の形成が開始される（図２参照）。画像形成処理は、回収処理を含む。

ＣＰＵ６２は、経過時間ｔ１から期間Ｔ１４経過した経過時間ｔ２に、転写ローラ３７に−１０００Ｖを印加し（Ｓ４、図７ＬＥ２）、感光体４８の表面に形成されたトナー像を、経過時間ｔ２にあわせて転写位置Ｐ４まで搬送されたシート材１６に転写し、シート材１６に画像を形成する。また、ＣＰＵ６２は、経過時間ｔ１から期間Ｔ１３経過した経過時間ｔ３に、ドラムクリーナ５２に−８００Ｖを印加し（Ｓ６、図７ＬＥ３）、シート材１６に転写されずに感光体４８に残留したトナーを電気的に引きつけて感光体４８からドラムクリーナ５２に回収する（図２参照）。以後、ドラムクリーナ５２に回収されたトナーを残留トナーと称する。

ＣＰＵ６２は、シート材１６への画像形成が終了するのを待機し（Ｓ８：ＮＯ）、搬送経路２８に沿って配置された各種センサ（図示されず）等を用いてシート材１６への画像形成が終了したことを検出すると（Ｓ８：ＹＥＳ）、経過時間ｔ４に帯電ローラ５４の電位を接地電位に戻す。ＣＰＵ６２は、経過時間ｔ４から期間Ｔ１４経過後、転写ローラ３７の電位を接地電位に戻し、経過時間ｔ４から期間Ｔ１３経過後、ドラムクリーナ５２の電位を接地電位に戻す（Ｓ１０）。ＣＰＵ６２は、経過時間ｔ４から期間Ｔ１３よりも長い期間を経過した経過時間ｔ５に、画像形成処理を終了する。これにより、画像形成処理終了時において、感光体４８の電位Ｖｄｍ１が接地電位となる。

画像形成処理終了時、ＣＰＵ６２は、クリーニング処理及び電位印加処理を実行する（Ｓ１２）。クリーニング処理期間及び電位印加処理期間が、非画像形成期間に相当する。図６は、ＣＰＵ６２が所定のプログラムに従って実行するクリーニング処理及び電位印加処理のフローチャートを示す。クリーニング処理と電位印加処理は、同一のＣＰＵ６２により独立して実行される。以下の説明では、クリーニング処理を実行するＣＰＵ６２を形式的にＣＰＵ６２Ａと称し、電位印加処理を実行するＣＰＵ６２を形式的にＣＰＵ６２Ｂと称する。クリーニング処理及び電位印加処理は、放出処理及び印加処理を含む。

クリーニング処理及び電位印加処理において、ＣＰＵ６２Ｂは、まず、経過時間ｔ５に帯電ローラ５４の電位を画像形成処理期間と同じ＋１５００Ｖに設定し（Ｓ２２）、ドラムクリーナ５２の電位を画像形成処理期間と極性の異なる＋８００Ｖに設定し（Ｓ２４）、転写ローラ３７の電位を画像形成処理期間と極性の異なる＋１０００Ｖに設定する（Ｓ２５）。ＣＰＵ６２Ｂは、これらの電位設定処理が終了すると、ＲＡＭ６６に設定されたクリーニングフラグをオンする（Ｓ２６）。

ＣＰＵ６２Ａは、クリーニングフラグがオンするのを待機しており（Ｓ４２：ＮＯ）、クリーニングフラグがオンすると（Ｓ４２：ＹＥＳ）、感光体４８の回転を開始する（Ｓ４４）。感光体４８の回転が開始されることで、感光体４８に接触するドラムクリーナ５２、帯電ローラ５４、及び転写ローラ３７が連れ回りを開始する。ＣＰＵ６２Ａは、感光体４８の回転速度を監視しており、感光体４８の回転速度が規定速度に達すると、駆動フラグをオンする（Ｓ４６）。

ＣＰＵ６２Ｂは、クリーニングフラグをオンした後、ＲＡＭ６６に設定された駆動フラグがオンするのを待機しており（Ｓ２８：ＮＯ）、駆動フラグがオンすると（Ｓ２８：ＹＥＳ）、経過時間ｔ５より後の経過時間ｔ６において、Ｓ２２、Ｓ２４、Ｓ２５において設定された電位を帯電ローラ５４、ドラムクリーナ５２、及び転写ローラ３７に印加する（Ｓ３０、図７ＬＥ４〜６）。これにより、ドラムクリーナ５２に回収された残留トナーがドラムクリーナ５２と電気的に反発し、残留トナーが感光体４８に放出される（図３参照）。

また、感光体４８のうち、放出された残留トナーが付着した付着部４８Ｄの電位が、ドラムクリーナ５２と同等の電位まで上昇する。そして、経過時間ｔ６から期間Ｔ３１経過した経過時間ｔ７に、付着部４８Ｄが帯電位置Ｐ１に通過し、図７の矢印７６に示すように、帯電ローラ５４とドラムクリーナ５２と同等の電位まで上昇した付着部４８Ｄ（図７ＬＥ７参照）が接触する。

本実施形態では、クリーニング処理及び電位印加処理において、帯電ローラ５４にドラムクリーナ５２よりも高い電位を印加しているので、帯電ローラ５４の電位は付着部４８Ｄの電位よりも高い。そのため、付着部４８Ｄに付着した残留トナーは帯電ローラ５４と電気的に反発し、残留トナーは付着部４８Ｄに付着した状態が維持される。付着部４８Ｄに付着した残留トナーは、帯電位置Ｐ１を通過後に供給位置Ｐ２に到達し、供給位置Ｐ２において現像器４６に回収される。

ドラムクリーナ５２は、経過時間ｔ６からドラムクリーナ５２の１回転に必要な期間Ｔ３経過した経過時間ｔ８に、残留トナーを感光体４８に放出し終える。現像器４６は、経過時間ｔ８から期間Ｔ３２経過した経過時間ｔ９に、残留トナーを回収し終える。なお、現像器４６により回収しきれなかった残留トナーは、感光体４８の回転により転写位置Ｐ４を通過することとなるが、転写ローラ３７にはトナーと同じ極性のプラスの電位が印加されているので、残留トナーがベルト３６に付着するのが抑制されている。

ＣＰＵ６２Ａは、経過時間ｔ６から期間Ｔ３と期間Ｔ３２との合計期間が経過するのを待機しており（Ｓ４８：ＮＯ）、合計期間が経過してすると（Ｓ４８：ＹＥＳ）、経過時間ｔ８に駆動フラグをオフする（Ｓ５０）。ＣＰＵ６２Ａは、感光体４８の回転を停止し（Ｓ５２）、クリーニング処理を終了する。これにより、感光体４８に接触するドラムクリーナ５２及び帯電ローラ５４の回転も停止する。

ＣＰＵ６２Ｂは、帯電ローラ５４及びドラムクリーナ５２に設定電位を印加した後、駆動フラグがオフするのを待機しており（Ｓ３２：ＮＯ）、駆動フラグがオフすると（Ｓ３２：ＹＥＳ）、経過時間ｔ８に帯電ローラ５４及びドラムクリーナ５２の電位を接地電位に戻す（Ｓ３４）。ＣＰＵ６２Ｂは、クリーニングフラグをオフし（Ｓ３６）、電圧印加処理を終了する。

４．本実施形態の効果
（１）本実施形態のプリンタ１０では、ＣＰＵ６２Ｂは、電圧印加処理において、帯電ローラ５４に、トナーと同じ極性のプラスの電位であり、ドラムクリーナ５２よりも高い電位を印加する。ドラムクリーナ５２に接触した感光体４８の付着部４８Ｄは、ドラムクリーナ５２に印加された電位よりも高い電位となることがなく、ドラムクリーナ５２に印加された電位と同等の電位までしか上昇しない。そのため、帯電位置Ｐ１において付着部４８Ｄが帯電ローラ５４と接触した場合でも、帯電ローラ５４の電位は付着部４８Ｄの電位よりも確実に高く設定することができ、残留トナーは帯電ローラ５４と電気的に反発する。よって、このプリンタ１０では、付着部４８Ｄに付着した残留トナーが帯電ローラ５４に付着することを抑制することができる。

（２）本実施形態のプリンタ１０では、感光体４８の回転方向における帯電位置Ｐ１から回収位置Ｐ３までの外周距離Ｌ１が、ドラムクリーナ５２の全外周距離Ｌ２に比べて長く設定されている。そのため、クリーニング処理及び電位印加処理期間において、感光体４８が帯電ローラ５４に接触し、帯電ローラ５４に印加された電位と同等の電位まで上昇した接触部４８Ｅが回収位置Ｐ３に到達する前に、ドラムクリーナ５２が一回転し、ドラムクリーナ５２から感光体４８への残留トナーの放出が終了する。よって、このプリンタ１０では、ドラムクリーナ５２から接触部４８Ｅにトナーを放出することがなく、ドラムクリーナ５２の電位と接触部４８Ｅの電位との高低関係によらず、ドラムクリーナ５２から感光体４８に残留トナーを放出しやすくすることができる。

（３）本実施形態のプリンタ１０では、ＣＰＵ６２Ｂは、電位印加処理において、帯電ローラ５４に画像形成処理における電位と同じ電位を印加する。そのため、クリーニング処理及び電位印加処理期間において帯電ローラ５４に印加する電位が、画像形成処理において帯電ローラ５４に印加する電位よりも高くなり、電位印加処理期間に帯電位置Ｐ１を通過する感光体４８が損傷してしまうことを抑制することができる。また、電位印加処理期間において、帯電ローラ５４に印加する電位を画像形成処理における電位と異なる電位に調整する必要がなく、ＣＰＵ６２Ｂの処理負担を軽減することができる。

（４）本実施形態のプリンタ１０では、ＣＰＵ６２Ｂは、電圧印加処理において、転写ローラ３７に、トナーと同じ極性のプラスの電位を印加する。そのため、現像器４６によって回収されずに付着部４８Ｄに残った残留トナーが転写位置Ｐ４を通過する際に、残留トナーがベルト３６に付着することを抑制することができる。

＜実施形態２＞
実施形態２を、図８ないし１０を用いて説明する。本実施形態は、外周距離Ｌ１と外周距離Ｌ２の長短の関係、及び印刷処理においてＣＰＵ６２Ｂが実行する電位印加処理が実施形態１と異なる。以下の説明では、実施形態１と同一の内容については重複した記載を省略する。

１．プリンタの機械的構成
図８に、本実施形態の感光体４８周辺の構造を拡大して示す。本実施形態のプリンタ１０では、感光体４８の回転方向における帯電位置Ｐ１から回収位置Ｐ３までの外周距離Ｌ１が、ドラムクリーナ５２の全外周距離Ｌ２に比べて短く設定されている。そのため、非画像形成期間において、ドラムクリーナ５２が感光体４８に一周に亘って接触し、ドラムクリーナ５２から感光体４８へのトナーの放出が終了する前に、感光体４８の帯電ローラ５４に接触して正の電位を有した接触部４８Ｅが、感光体４８の回転により回収位置Ｐ３に到達する。つまり、本実施形態のプリンタ１０では、ドラムクリーナ５２から接触部４８Ｅに対してトナーが放出されることがある。

そのため、正の電位を有する接触部４８Ｅが、ドラムクリーナ５２に印加された電位よりも高い場合、ドラムクリーナ５２から接触部４８Ｅにトナーを放出することができず、現像器４６にトナーを回収することができない。本実施形態のプリンタ１０は、後述するようにドラムクリーナ５２及び帯電ローラ５４に印加する電位を調整することで、トナーが帯電ローラ５４に付着するのを防止するとともに、現像器４６にトナーが回収されないのを抑制する。

２．電位印加処理
次に、図９、１０を参照して、プリンタ１０の印刷処理のうち、電位印加処理について説明する。図９は、ＣＰＵ６２が所定のプログラムに従って実行する電位印加処理のフローチャートを示し、図１０は、印刷処理において、電位調整回路５８が、ＣＰＵ６２からの制御に基づいて、転写ローラ３７、ドラムクリーナ５２、帯電ローラ５４に印加する電位のタイムチャートを示す。図１０には、上記電位とともに、感光体４８の電位であるＶｄｍ１、Ｖｄｍ２を示す。Ｖｄｍ２は、感光体４８の電位のうち、ドラムクリーナ５２に接触する部分の感光体４８の帯電ローラ５４と接触する前の電位を示す。

電位印加処理において、ＣＰＵ６２Ｂは、まず、経過時間ｔ６に帯電ローラ５４の電位を＋５００Ｖに設定し（Ｓ６２）、ドラムクリーナ５２の電位を画像形成処理期間と極性の異なる＋３００Ｖに設定し（Ｓ６４）、転写ローラ３７の電位を画像形成処理期間と極性の異なる＋３００Ｖに設定する（Ｓ６５）。ＣＰＵ６２Ｂは、経過時間ｔ６においてＳ６２、Ｓ６４、Ｓ６５において設定された電位を帯電ローラ５４、ドラムクリーナ５２、及び転写ローラ３７に印加すると（Ｓ３０、図７ＬＥ４〜６）、経過時間ｔ６からの電位印加時間ｔｖを計測する。

ＣＰＵ６２Ｂは、電位印加時間ｔｖが予め定められた規定時間ｔｋ経過するのを待機しており（Ｓ６６：ＮＯ）、規定時間ｔｋ経過すると（Ｓ６６：ＹＥＳ）、帯電ローラ５４、ドラムクリーナ５２、及び転写ローラ３７の電位を、共に単位電位である５０Ｖ上昇させる（Ｓ６８、Ｓ７０、Ｓ７１）。ＣＰＵ６２Ｂは、帯電ローラ５４及びドラムクリーナ５２の電位を上昇させると、電位印加時間ｔｖをリセットし、電位印加時間ｔｖが規定時間ｔｋ経過する度に電位の上昇を繰り返す。これによって、帯電ローラ５４とドラムクリーナ５２の電位は、その電位差ＶＳが一定に維持されたまま、時間の経過に従って上昇を続ける（図９ＬＥ４〜６）。

次に、ＣＰＵ６２Ｂは、帯電ローラ５４とドラムクリーナ５２の電位差ＶＳを調整する（Ｓ７２）。ＣＰＵ６２Ｂは、接触部４８Ｅが回収位置Ｐ３に到達するまでの期間Ｔ１３を規定時間で除した期間数Ｎに単位電位を積した基準電位差ＶＫを算出する。ＣＰＵ６２Ｂは、電位差ＶＳを基準電位差ＶＫと比較する。ＣＰＵ６２Ｂは、電位差ＶＳが基準電位差ＫＶ以下の場合（Ｓ７２：ＮＯ）、電位差ＶＳを単位電位と比較する（Ｓ７４）。ＣＰＵ６２Ｂは、電位差ＶＳが単位電位より大きい場合（Ｓ７４：ＹＥＳ）、ドラムクリーナ５２の電位のみをさらに単位電位上昇させ（Ｓ７６）、電位差ＶＳが基準電位差ＫＶより大きくなるように調整する。

電位印加処理期間において、帯電ローラ５４に接触した接触部４８Ｅの電位は、帯電ローラ５４と同等の電位まで上昇する。そして、経過時間ｔ６から期間Ｔ１３経過した経過時間ｔ１０に、接触部４８Ｅが回収位置Ｐ３に通過し、図１０の矢印７８に示すように、ドラムクリーナ５２と付着部４８Ｄ（図７ＬＥ８参照）が接触する。そして、ドラムクリーナ５２と付着部４８Ｄが接触した際に、ドラムクリーナ５２から付着部４８Ｄに残留トナーが放出される。

本実施形態では、電位印加処理において、電位差ＶＳが基準電位差ＫＶよりも大きくなるように調整している。そのため、例え接触部４８Ｅの電位が、帯電ローラ５４と接触した際のドラムクリーナ５２の電位より高い場合であっても、接触部４８Ｅが帯電位置Ｐ１から回収位置Ｐ３に移動する期間Ｔ１３にドラムクリーナ５２はＮ回に亘って単位電位の電位の上昇を繰り返すことで、ドラムクリーナ５２と接触部４８Ｅが接触する際のドラムクリーナ５２の電位が接触部４８Ｅの電位の電位よりも高くなる。そのため、ドラムクリーナ５２に回収されていた残留トナーは接触部４８Ｅと電気的に引きつけられ、残留トナーは接触部４８Ｅに放出される。

一方、ＣＰＵ６２Ｂは、電位差ＶＳが単位電位以下である場合（Ｓ７４：ＮＯ）、ドラムクリーナ５２の電位を上昇させることなく、Ｓ３２の処理に進む。これにより、電位印加処理において、帯電ローラ５４の電位がドラムクリーナ５２の電位よりも高い関係が維持され、帯電ローラ５４と付着部４８Ｄが接触する際の帯電ローラ５４の電位が付着部４８Ｄの電位の電位よりも高く維持される。そのため、本実施形態においても、付着部４８Ｄに付着した残留トナーは帯電ローラ５４と電気的に反発し、残留トナーは帯電ローラ５４に付着しない。

ＣＰＵ６２Ｂは、電位差ＶＳが基準電位差ＫＶより大きい（Ｓ７２：ＹＥＳ）か、あるいは電位差ＶＳが基準電位差ＫＶ以下であり、かつ電位差ＶＳが単位電位以下である場合（Ｓ７２：ＮＯ、Ｓ７４：ＮＯ）、駆動フラグがオフしたか否かを判断しており（Ｓ３２）、駆動フラグがオフしていないと判断する場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、帯電ローラ５４の電位を確認する（Ｓ７８）。ＣＰＵ６２Ｂは、帯電ローラ５４の電位が＋１４５０Ｖ以下であるかを確認し、帯電ローラ５４の電位が＋１４５０Ｖ以下である場合（Ｓ７８：ＹＥＳ）、Ｓ６６からの処理を繰り返す。一方、帯電ローラ５４の電位が＋１４５０Ｖよりも高い場合（Ｓ７８：ＮＯ）、Ｓ３２からの処理を繰り返し、帯電ローラ５４とドラムクリーナ５２の電位を上昇させない。これによって、帯電ローラ５４の電位が上昇し、画像形成処理期間の電位である＋１５００Ｖを超えることが抑制される。

ドラムクリーナ５２は、経過時間ｔ６から期間Ｔ３経過した経過時間ｔ８に、残留トナーを感光体４８に放出し終える。現像器４６は、経過時間ｔ８から期間Ｔ３２経過した経過時間ｔ９に、残留トナーを回収し終える。なお、現像器４６により回収しきれなかった残留トナーは、感光体４８の回転により転写位置Ｐ４を通過することとなるが、転写ローラ３７にはトナーと同じ極性のプラスの電位が印加されるとともに、帯電ローラ５４及びドラムクリーナ５２の電位の上昇にあわせてその電位が上昇されているので、残留トナーがベルト３６に付着するのが抑制されている。

３．本実施形態の効果
（１）本実施形態のプリンタ１０では、ＣＰＵ６２Ｂは、電圧印加処理において、ドラムクリーナ５２と接触部４８Ｅが接触する際のドラムクリーナ５２の電位が接触部４８Ｅの電位の電位よりも高くなるように調整する。そのため、ドラムクリーナ５２と接触部４８Ｅが接触した場合に、残留トナーは接触部４８Ｅと電気的と引きつけあう。よって、ドラムクリーナ５２から接触部４８Ｅに残留トナーを放出しやすくすることができる。

（２）本実施形態のプリンタ１０では、ＣＰＵ６２Ｂは、電位印加処理において、電位印加時間ｔｖが規定時間ｔｋ経過すると、帯電ローラ５４及びドラムクリーナ５２の電位を、共に単位電位上昇させ、帯電ローラ５４とドラムクリーナ５２の電位差ＶＳを一定に維持する。そのため、帯電ローラ５４及びドラムクリーナ５２の電位を独立して制御する必要がなく、電圧印加処理におけるＣＰＵ６２Ｂの処理負担を軽減することができる。

（３）本実施形態のプリンタ１０では、ＣＰＵ６２Ｂは、電位印加処理において、帯電ローラ５４に画像形成処理における電位よりも低い電位を印加する。そのため、クリーニング処理及び電位印加処理期間において帯電ローラ５４に印加する電位が、画像形成処理において帯電ローラ５４に印加する電位よりも高くなり、クリーニング処理及び電位印加処理期間に帯電位置Ｐ１を通過する感光体４８が損傷してしまうことを抑制することができる。

（４）本実施形態のプリンタ１０では、ＣＰＵ６２Ｂは、電圧印加処理において、転写ローラ３７に、トナーと同じ極性のプラスの電位を印加するとともに、帯電ローラ５４及びドラムクリーナ５２の電位の上昇にあわせてその電位を上昇させる。そのため、現像器４６によって回収されずに付着部４８Ｄに残った残留トナーが転写位置Ｐ４を通過する際に、残留トナーがベルト３６に付着することを抑制することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、プリント機能を有するプリンタ１０を用いて説明を行ったが、本発明はこれに限られない。例えば、プリント機能とともに、スキャナ機能、コピー機能、ファクシミリ機能などのうちの少なくとも１つの機能を更に備えた複合機であっても良い。また、カラー画像を形成するプリンタ１０に用いられてもよい。

（２）上記実施形態では、制御部がＣＰＵ６２とＲＯＭ６４とを併せた範囲７４である例を用いて説明を行ったが、制御部がお互いに異なるＣＰＵ、ＡＳＩＣや、各種処理を実行する専用の機器などを用いて構成されていても良い。

（３）また、ＣＰＵ６２が実行するプログラムが必ずしもＲＯＭ６４に記憶されている必要はなく、ＣＰＵ６２自身に記憶されていてもよければ、他の記憶装置に記憶されていても良い。

（４）上記実施形態では、現像器４６が正に帯電したトナーを感光体４８に供給し、この正に帯電したトナーを用いて画像形成部３０がシート材１６に画像を形成する例を用いて示したが、本発明はこれに限られない。例えば、現像器４６が負に帯電したトナーを感光体４８に供給する場合には、上記実施形態に示された電位の極性を逆にすることで、上記実施形態と同一の効果を得ることができる。

（５）上記実施形態では、電位印加処理において、ドラムクリーナ５２と帯電ローラ５４に対する電位の印加開始が同時である例を用いて示したが、必ずしも同時に電位の印加を開始しなくてもよい。ＣＰＵ６２Ｂは、経過時間ｔ６にドラムクリーナ５２に電位の印加を開始し、ドラムクリーナ５２から感光体４８の付着部４８Ｄに残留トナーの放出を開始してから期間Ｔ３１経過した経過時間ｔ７に帯電ローラ５４に電位の印加を開始してもよい。

（６）上記実施形態では、ドラムクリーナ５２から感光体４８に放出された残留トナーが現像器４６へと戻される例を用いて示したが、本発明はこれに限られない。感光体４８に放出された残留トナーは、帯電位置Ｐ１及び供給位置Ｐ２を通過した後に転写位置Ｐ４にまで運ばれ、ベルト３６に更に放出されてもよい。この場合、ベルト３６に放出された残留トナーは、支持ローラ３２、３４の間に架設されたベルト３６の一部に設けられたトナーボックス（図示されていない）により回収される。

１０：プリンタ、３７：転写ローラ、４６：現像器、４８：感光体、４８Ｄ：付着部、４８Ｅ：接触部、５２：ドラムクリーナ、５４：帯電ローラ、５６：現像ローラ、５８：電位調整回路、６０：ＡＳＩＣ、６２：ＣＰＵ、６４：ＲＯＭ、６６：ＲＡＭ、Ｐ１：帯電位置、Ｐ２：供給位置、Ｐ３：回収位置、Ｐ４：転写位置

Claims

軸周りに回転し、所定極性に帯電したトナーを担持する担持体と、
前記担持体に接触して前記担持体を帯電させる帯電部と、
前記担持体に接触して前記担持体から前記トナーを回収する回収部と、
前記回収部及び前記帯電部の電位を調整する調整部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記回収部に前記トナーの極性と同一極性の電位を印加させ、前記回収部から前記担持体に前記トナーを放出する放出処理と、
放出された前記トナーが付着する前記担持体上の付着部が前記帯電部に対峙する位置を通過する際、前記トナーの極性と同一極性の電位であり、前記回収部から前記付着部に前記トナーを放出する際の前記回収部の電位の絶対値より大きい電位を、前記帯電部に印加させ、前記帯電部に対峙した前記担持体の対峙部が前記回収部に対峙する位置を通過する際、前記対峙部が前記帯電部に対峙した際の前記帯電部の電位の絶対値より大きい電位を、前記回収部に印加させる印加処理と、
を実行させる画像形成装置。
軸周りに所定の回転方向に回転し、所定極性に帯電したトナーを担持する担持体と、
前記担持体の回転にあわせて回転し、前記担持体に接触して前記担持体を帯電させる帯電部と、
前記担持体の回転にあわせて回転し、前記担持体に接触して前記担持体から前記トナーを回収する回収部と、
前記回収部及び前記帯電部の電位を調整する調整部と、
制御部と、
を備え、
前記担持体の前記回転方向における前記帯電部に接触する位置から前記回収部に接触する位置までの外周距離が、前記回収部の全外周距離よりも短く、
前記制御部は、
前記回収部に前記トナーの極性と同一極性の電位を印加させ、前記回収部から前記担持体に前記トナーを放出する放出処理と、
放出された前記トナーが付着する前記担持体上の付着部が前記帯電部に対峙する位置を通過する際、前記トナーの極性と同一極性の電位であり、前記回収部から前記付着部に前記トナーを放出する際の前記回収部の電位の絶対値より大きい電位を、前記帯電部に印加させる印加処理と、
を実行させる画像形成装置。
軸周りに回転し、所定極性に帯電したトナーを担持する担持体と、
前記担持体に接触して前記担持体を帯電させる帯電部と、
前記担持体に接触して前記担持体から前記トナーを回収する回収部と、
前記回収部及び前記帯電部の電位を調整する調整部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記回収部に前記トナーの極性と同一極性の電位を印加させ、前記回収部から前記担持体に前記トナーを放出する放出処理と、
放出された前記トナーが付着する前記担持体上の付着部が前記帯電部に対峙する位置を通過する際、前記トナーの極性と同一極性の電位であり、前記回収部から前記付着部に前記トナーを放出する際の前記回収部の電位の絶対値より大きい電位を、前記帯電部に印加させ、前記帯電部と前記回収部との電位差を一定に維持し、時間の経過に伴って前記帯電部及び前記回収部の電位の絶対値を上昇させる、印加処理と、
を実行させる画像形成装置。
軸周りに回転し、所定極性に帯電したトナーを担持する担持体と、
前記担持体に接触して前記担持体を帯電させる帯電部と、
前記担持体に接触して前記担持体から前記トナーを回収する回収部と、
前記担持体に担持されたトナーを転写対象物に転写する転写部と、
前記転写部、前記回収部及び前記帯電部の電位を調整する調整部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記回収部に前記トナーの極性と同一極性の電位を印加させ、前記回収部から前記担持体に前記トナーを放出する放出処理と、
放出された前記トナーが付着する前記担持体上の付着部が前記帯電部に対峙する位置を通過する際、前記トナーの極性と同一極性の電位であり、前記回収部から前記付着部に前記トナーを放出する際の前記回収部の電位の絶対値より大きい電位を、前記帯電部に印加させる印加処理と、
を実行させ、
前記回収部に前記トナーと逆極性の電位を印加させ、前記担持体から前記回収部に前記トナーを回収させる回収処理を更に実行させ、
前記回収処理において、前記転写部に前記トナーの極性と逆極性の電位を印加させ、前記帯電部に前記トナーの極性と同一極性の規定電位を印加させて、前記転写対象物に前記トナーを転写させ、
前記印加処理において、前記帯電部に前記規定電位の絶対値未満の電位を印加させる、画像形成装置。
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記担持体に担持されたトナーを転写対象物に転写する転写部を更に備え、
前記調整部は、前記転写部の電位を調整しており、
前記制御部は、
前記回収部に前記トナーと逆極性の電位を印加させ、前記担持体から前記回収部に前記トナーを回収させる回収処理を更に実行し、
前記回収処理において、前記転写部に前記トナーの極性と逆極性の電位を印加させ、前記帯電部に前記トナーの極性と同一極性の規定電位を印加させて、前記転写対象物に前記トナーを転写させ、
前記印加処理において、前記帯電部に前記規定電位を印加させる、画像形成装置。