JP2022097317A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022097317000001
【課題】転写部材の清掃動作時に転写部材から感光体に移動したトナーに起因した帯電不良を抑制することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１００は、感光体１と、帯電部材２と、静電像形成部４と、現像装置３と、転写部材５と、転写電源Ｅ３と、ブラシ部材１０と、ブラシ電源Ｅ４と、転写部材５の清掃動作を実行可能な制御部１５０と、を有し、制御部１５０は、清掃動作が、転写部材５と感光体１との間に正規極性に帯電したトナーが転写部材５から感光体１に向けて移動するような電位差が形成される第１の動作と、ブラシ部材１０と感光体１との間に正規極性に帯電したトナーが感光体１からブラシ部材１０に向けて移動するような電位差が形成される第２の動作と、を有するように制御する構成とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
電子写真方式の画像形成装置では、感光ドラムなどの回転可能な感光体の表面が一様に帯電処理され、帯電処理された感光体の表面が画像情報に応じて露光されることで、感光体上に静電像が形成される。その後、感光体上の静電像は、トナーが供給されることで現像され、感光体上にトナー像が形成される。そして、この感光体上のトナー像が、紙などの記録材上に転写される。感光体上のトナー像は、感光体の表面に接触して転写部を形成する転写部材に電圧が印加されることで、該転写部を通過する記録材上に転写される。また、転写後の感光体上に残留したトナー（転写残トナー）は、感光体上から除去されて回収される。
感光体の表面を帯電処理する帯電方式としては、導電性の帯電ローラなどの帯電部材を感光体の表面に接触させて、この帯電部材に電圧を印加することで帯電処理を行う方式がある。この方式は、環境対応性（低オゾン発生）、スペース効率、帯電安定性などの観点から広く用いられている。しかし、この方式では、転写残トナーが感光体上に局所的に多く存在する場合などに、帯電部材に転写残トナーが付着して、感光体の表面の帯電処理が不均一となることがある。そのため、転写残トナーが感光体上に局所的に多く存在しないように、感光体上で転写残トナーを散らす手段が設けられることがある。
特許文献１では、感光体の回転方向に関して転写部よりも下流側かつ帯電部よりも上流側で感光体の表面に接触して感光体上の転写残トナーを散らす散らし部材として、ブラシ部材を配置した構成が開示されている。
特開２０１０－１４９８２号公報
上述のように感光体の回転方向に関して転写部よりも下流側かつ帯電部よりも上流側で感光体の表面に接触するブラシ部材を設けることで、画像形成時に帯電部材に転写残トナーが不均一に付着して感光体の表面の帯電処理が不均一となることを抑制できる。
しかしながら、そのように構成した場合でも、転写部材に付着したトナーを非画像形成時に転写部材から感光体に移動させる転写部材の清掃動作を行った場合に、転写部材から感光体に移動したトナーが帯電部材に不均一に付着することがある。
転写部材の清掃動作時に転写部材から感光体に移動したトナーは、主に現像時のトナーの帯電極性である正規極性に帯電している。これは、画像形成時に転写部材にはトナーの正規極性とは逆極性の電圧が印加されるため、感光体上の正規極性に帯電したトナーが転写部材に静電的に引き付けられるためである。画像形成時において、感光体上の非画像領域（非露光領域）にトナーが付着する「カブリ」が発生することがあり、このカブリを起こしたトナーのうちの主に正規極性に帯電したトナーが、紙間や前回転時などに転写部材に付着して蓄積される。
また、転写部材には、記録材として主に用いられる紙からの紙粉の繊維や埃など、トナー以外の不純物（異物）も付着する。転写部材に蓄積されたトナーは、紙粉などの不純物と混ざることによって、転写部材の清掃動作時に、凝集した状態で、あるいは凝集しやすい状態で、転写部材から感光体に移動する。そして、トナーと紙粉などの不純物との混合物が、ブラシ部材によって散らされずにブラシ部材を通過してしまうと、帯電部材によって物理的に感光体上から擦り取られることによって、帯電部材に不均一に付着することがある。これにより、感光体の局所的な帯電不良を引き起こして、濃度ムラなどの画像不良が発生することがある。
したがって、本発明の目的は、転写部材の清掃動作時に転写部材から感光体に移動したトナーに起因した帯電不良を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、回転可能な感光体と、前記感光体の表面に接触して帯電部を形成し、前記帯電部で前記感光体の表面を帯電処理する帯電部材と、前記帯電部材により帯電処理された前記感光体上に静電像を形成する静電像形成部と、前記静電像に正規極性に帯電したトナーを供給し、前記感光体上にトナー像を形成する現像装置と、前記感光体の表面に接触して転写部を形成し、前記転写部を通過する記録材に前記感光体上のトナー像を転写させる転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する転写電源と、前記感光体の回転方向に関して前記転写部よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側で前記感光体の表面に接触して接触部を形成するブラシ部材と、前記ブラシ部材に電圧を印加するブラシ電源と、前記転写部材に付着したトナーを前記記録材が前記転写部にない時に前記転写部材から前記感光体の表面に移動させる清掃動作を実行可能な制御部と、を有し、前記制御部は、前記清掃動作が、前記転写部材と前記感光体との間に前記正規極性に帯電したトナーが前記転写部材から前記感光体に向けて移動するような電位差が形成される第１の動作と、前記ブラシ部材と前記感光体との間に前記正規極性に帯電したトナーが前記感光体から前記ブラシ部材に向けて移動するような電位差が形成される第２の動作と、を有するように制御することを特徴とする画像形成装置である。
本発明によれば、転写部材の清掃動作時に転写部材から感光体に移動したトナーに起因した帯電不良を抑制することができる。
画像形成装置の概略断面図である。 ブラシ部材（固定ブラシ）の模式図である。 画像形成装置の制御態様を示す概略ブロック図である。 清掃動作時の感光ドラムの周りの状態を示す模式図である。 清掃動作の一例のタイミングチャート図である。 清掃動作時の感光ドラムの周りの状態を示す模式図である。 清掃動作時の感光ドラムの周り及びブラシ部材の状態を示す模式図である。 清掃動作時の感光ドラムの周り及びブラシ部材の状態を示す模式図である。 清掃動作時の感光ドラムの周りの状態を示す模式図である。 他の例の画像形成装置の概略断面図である。 ブラシ部材（ブラシローラ）の模式的な断面図である。 清掃動作の他の例のタイミングチャート図である。 清掃動作時の感光ドラムの周りの状態を示す模式図である。 清掃動作時の感光ドラムの周りの状態を示す模式図である。 清掃動作時の感光ドラムの周り及びブラシ部材の状態を示す模式図である。
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
［実施例１］
＜画像形成装置＞
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、クリーナレス方式及び接触帯電方式を採用したモノクロレーザビームプリンタである。
画像形成装置１００は、像担持体としての回転可能なドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１を有する。画像出力動作が開始されると、感光ドラム１は、図示しない駆動手段としての駆動モータ（メインモータ）によって図中矢印Ｒ１方向（時計回り方向）に回転駆動される。本実施例では、感光ドラム１の外径は２４ｍｍであり、周速度（表面の移動速度）は１４０ｍｍ／ｓｅｃである。
回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としての回転可能なローラ型の帯電部材である帯電ローラ２によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電ローラ２は、芯金の周りに導電性の弾性層が設けられた弾性ローラである。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に接触して、感光ドラム１の表面を帯電させる帯電部（帯電位置）Ｐａを形成する。本実施例では、帯電ローラ２は、感光ドラム１と帯電ローラ２との接触部で感光ドラム１と帯電ローラ２とが順方向に移動するように図中矢印Ｒ２方向（反時計回り方向）に回転駆動される。なお、帯電ローラ２を駆動する図示しない駆動手段としての駆動モータは、感光ドラム１の駆動手段と共通のメインモータであってよい。帯電処理時に、帯電ローラ２には、帯電電圧印加手段としての帯電電源Ｅ１（図３）により、所定の帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。本実施例では、帯電処理時に、帯電ローラ２には、帯電電圧として負極性の直流電圧が印加される。本実施例では、この帯電電圧は、一例として、－１３００Ｖである。これにより、本実施例では、感光ドラム１の表面は、－７００Ｖの暗部電位Ｖｄに一様に帯電処理される。なお、帯電ローラ２は、より詳細には、感光ドラム１の回転方向に関して感光ドラム１との接触部の上流側及び下流側に形成される感光ドラム１との間の微小な空隙の少なくとも一方で発生する放電によって感光ドラム１の表面を帯電させる。ただし、ここでは、感光ドラム１の回転方向に関する、帯電ローラ２と感光ドラム１との接触部が、帯電部Ｐａであると擬制して説明する。
帯電処理された感光ドラム１の表面は、露光手段（静電像形成部）としての露光装置（本実施例ではレーザ露光ユニット）４によって走査露光され、感光ドラム１上に静電像（静電潜像）が形成される。露光装置４は、画像データに応じて変調されたレーザビームＬによる感光ドラム１の主走査方向（回転軸方向）の露光を、副走査方向（表面の移動方向）に繰り返すことで、感光ドラム１上に静電像を形成する。本実施例では、一様に帯電処理されて形成された感光ドラム１の表面の暗部電位Ｖｄは、露光装置４によって露光されることで絶対値が低下して、－１００Ｖの明部電位Ｖｌとなる。ここでは、感光ドラム１の回転方向に関する、感光ドラム１上の露光装置４によって露光される位置が、露光部（露光位置）Ｐｂであるものとする。
感光ドラム１上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置３によって、現像剤としてのトナーｔが供給されて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像（現像剤像）が形成される。本実施例では、トナーとしては、平均粒径６．４μｍ、平均円形度０．９８の非磁性一成分現像剤である球形の非磁性トナー（球形トナー）を用いている。本実施例で用いるトナーは、平均円形度が高いことが好ましく、具体的には平均円形度が０．９６以上であることが好ましい。なお、平均円形度が１．００に近いほど球形に近い。つまり、本実施例で用いるトナーは、好ましくは平均円形度が０．９６以上、１．００以下である。平均円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いられるものである。ここでは、平均円形度は、次のようにして求めた。
まず、東亜医用電子社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ－２１００を用いて粒子形状の測定を行い、円形度を下記式１により求める。
Figure 2022097317000002
更に、下記式２で示すように、測定された全粒子の円形度の総和を全粒子数で除した値を平均円形度と定義する。
Figure 2022097317000003
現像装置３は、現像剤担持体としての現像ローラ３１、現像剤供給手段としてのトナー供給ローラ３２、トナーｔを収容する現像剤収容室３３、撹拌手段としての撹拌部材３５、現像剤規制手段としての現像ブレード３４などを有する。現像剤収容室３３に収容されたトナーは、撹拌部材３５によって撹拌されると共に、トナー供給ローラ３２によって現像ローラ３１の表面に供給される。現像ローラ３１の表面に供給されたトナーは、現像ブレード３４との接触部を通過することで均一に薄層化され、摩擦帯電によって負極性に帯電させられる。現像ローラ３１は、感光ドラム１の表面に接触して、感光ドラム１上の静電像にトナーを供給する現像部（現像位置）Ｐｃを形成する。ここでは、感光ドラム１の回転方向に関する、現像ローラ３１と感光ドラム１との接触部が、現像部Ｐｃであるものとする。本実施例では、現像ローラ３１は、感光ドラム１と現像ローラ３１との接触部で感光ドラム１と現像ローラ３１とが順方向に移動するように図中矢印Ｒ３方向（反時計回り方向）に回転駆動される。なお、現像ローラ３１を駆動する図示しない駆動手段としての駆動モータは、感光ドラム１の駆動手段と共通のメインモータであってよい。現像ローラ３１上に担持されたトナーは、現像部Ｐｃにおいて、静電像に応じて、現像ローラ３１から感光ドラム１に移動する。現像時に、現像ローラ３１には、現像電圧印加手段としての現像電源Ｅ２（図３）により、所定の現像電圧（現像バイアス）が印加される。本実施例では、現像時に、現像ローラ３１には、現像電圧として負極性の直流電圧が印加される。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の露光部（イメージ部）に、感光ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する（反転現像）。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性であるトナーの正規の帯電極性（「正規極性」）は負極性である。なお、本実施例では、一成分非磁性接触現像法を採用したが、本発明は斯かる態様に限定されるものではなく、二成分非磁性接触現像法、非接触現像法、磁性現像法などを採用してもよい。二成分非磁性接触現像法は、現像剤として非磁性トナーと磁性キャリアとを備えた二成分現像剤を用い、現像剤担持体上に担持した現像剤（磁気ブラシ）を感光体に接触させて現像を行う方法である。非接触現像法は、感光体に対して非接触で対向配置された現像剤担持体上から感光体上にトナーを飛翔させて現像を行う方法である。また、磁性現像法は、感光体に対して接触又は非接触で対向配置された、磁界発生手段としてのマグネットを内蔵する現像剤担持体上に、磁力によって磁性トナーを担持して現像を行う方法である。
感光ドラム１に対向して、転写手段としての回転可能なローラ型の転写部材である転写ローラ５が配置されている。転写ローラ５は、感光ドラム１に接触して、感光ドラム１上から記録材Ｓ上にトナー像を転写する転写部（転写位置、転写ニップ）Ｐｄを形成する。ここでは、感光ドラム１の回転方向に関する、転写ローラ５と感光ドラム１との接触部が、転写部Ｐｄであるものとする。本実施例では、転写ローラ５は、芯金の周りに導電性のＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）・ヒドリン系のスポンジゴムで構成された弾性層が形成された、外径１２ｍｍ、硬度３０°（Ａｓｋｅｒ－Ｃ，５００ｇｆ荷重）の弾性ローラである。転写ローラ５は、感光ドラム１に対して所定の圧力で押圧されている。感光ドラム１上のトナー像とタイミングが合わされて、記録材収容部としてのカセット６などから、搬送手段としての搬送ローラ８などによって、紙やプラスチックフィルムなどのシート状の記録材（シート、転写材、記録媒体）Ｓが転写部Ｐｄに搬送される。そして、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写部Ｐｄにおいて、転写ローラ５の作用により、感光ドラム１と転写ローラ５とに挟持されて転写部Ｐｄを通過するように搬送される記録材Ｓ上に転写される。転写時に、転写ローラ５には、転写電圧印加手段としての転写電源Ｅ３（図３）により、所定の転写電圧（転写バイアス）が印加される。本実施例では、転写時に、転写ローラ５には、転写電圧としてトナーの正規極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧が印加される。本実施例では、この転写時の転写電圧（後述する転写ＨＩＧＨ）は、一例として、＋１０００Ｖである。そして、転写ローラ５と感光ドラム１との間に形成される電界の作用により、感光ドラム１から記録材Ｓへとトナー像が静電的に転写される。
トナー像が転写された記録材Ｓは、定着手段としての定着装置９に送られる。定着装置９は、未定着のトナー像を担持した記録材Ｓに熱及び圧力を加えて、トナー像を記録材Ｓに定着（溶融、固着）させる。トナー像が定着された記録材Ｓは、画像形成装置１００の外部に排出（出力）される。
一方、転写時に記録材Ｓに転写されずに感光ドラム１上に残留したトナー（転写残トナー）は、後述するようにして現像装置３によって回収される。
＜ブラシ部材＞
次に、本実施例における転写残トナーの回収に用いられるブラシ部材１０について説明する。
図１に示すように、本実施例では、画像形成装置１００は、感光ドラム１の回転方向に関して転写部Ｐｄよりも下流側かつ帯電部Ｐａよりも上流側で感光ドラム１の表面に接触してブラシ接触部（ブラシ接触位置）Ｐｅを形成する、ブラシ部材１０を有する。ここでは、感光ドラム１の回転方向に関する、ブラシ部材１０と感光ドラム１との接触部が、ブラシ接触部（トナー散らし部）Ｐｅであるものとする。
図２（ａ）は、単体の状態のブラシ部材１０をその長手方向（感光ドラム１の回転軸線方向と略平行）に沿って見た模式図である。また、図２（ｂ）は、感光ドラム１に当接させた状態のブラシ部材１０をその長手方向に沿って見た模式図である。
本実施例では、ブラシ部材１０は、固定配置される導電性の固定ブラシ１１でブラシ部が構成されている。ブラシ部材１０は、その長手方向が感光ドラム１の回転軸線方向と略平行となるように配置される。本実施例では、固定ブラシ１１は、導電剤としてカーボンを含有した合成繊維で形成された基布１１ｂに、導電性物質を配合したナイロンの繊維で形成された導電糸１１ａが織り込まれて構成されている。なお、導電糸１１ａの材料としては、ナイロンの他に、レーヨン、アクリル、ポリエステルなどを用いてもよい。
図２（ａ）に示すように、ブラシ部材１０が単体の状態、すなわち、導電糸１１ａを屈曲させようとする力が外部からかかっていない状態で、基布１１ｂから露出している導電糸１１ａの先端までの距離をＬ１とする。本実施例では、Ｌ１は６．５ｍｍである。ブラシ部材１０は、基布１１ｂが、両面テープなどの固定手段によって、画像形成装置１００の所定の位置に設置された支持部材（図示せず）に固定され、導電糸１１ａの先端が感光ドラム１に対して侵入するようにして配置される。本実施例では、上記支持部材と感光ドラム１との間のクリアランスは固定されている。そして、上記支持部材に固定されたブラシ部材１０の基布１１ｂから感光ドラム１までの最短距離をＬ２とする。本実施例では、Ｌ２とＬ１との差分をブラシ部材１０の感光ドラム１に対する侵入量と定義する。本実施例では、ブラシ部材１０の感光ドラム１に対する侵入量は１ｍｍである。また、本実施例では、図２（ａ）に示すように、ブラシ部材１０が単体の状態で、ブラシ部材１０の感光ドラム１の周方向（以下、「短手方向」という。）の長さＬ３は５ｍｍである。また、本実施例では、ブラシ部材１０の長手方向の長さは２１６ｍｍである。これにより、感光ドラム１の回転軸線方向に関して、感光ドラム１上の画像形成領域（トナー像が形成されうる領域）の全域にブラシ部材１０が接触できるようになっている。また、本実施例では、導電糸１１ａの太さは２デニール、密度は２８０ｋＦ／ｉｎｃｈ２である。
なお、ブラシ部材１０の短手方向の長さは、長寿命対応の観点から３ｍｍ以上であることが好ましい。また、ブラシ部材１０の長手方向の長さは、画像形成装置１００の最大通紙幅（感光ドラム１の回転軸線方向に関する画像形成領域の最大長さ）に応じて適宜変更することができる。また、導電糸１１ａの太さ、密度は、紙粉捕集性の観点からそれぞれ１～６デニール、１５０～３５０ｋＦ／ｉｎｃｈ２であることが好ましい。
また、ブラシ部材１０には、ブラシ電圧印加手段としてのブラシ電源Ｅ４（図３）が接続されている。画像形成時に、ブラシ部材１０には、ブラシ電源Ｅ４により、所定のブラシ電圧（ブラシバイアス）が印加される。本実施例では、画像形成時に、ブラシ部材１０には、ブラシ電圧として負極性の直流電圧が印加される。本実施例では、この画像形成時のブラシ電圧（後述するブラシＨＩＧＨ＿１）は、一例として、－３００Ｖである。
＜転写残トナーの回収＞
次に、本実施例における画像形成時の転写残トナーの回収について説明する。
転写残トナーは、多くは正極性の電荷を持っているトナーであるが、負極性の電荷を持っているトナーも混在している。画像形成時には、感光ドラム１の表面は－７００Ｖの暗部電位Ｖｄに帯電処理される。感光ドラム１上の画像領域は、露光装置４によって露光されて－１００Ｖの明部電位Ｖｌとなる。また、感光ドラム１上の非画像領域も、転写部Ｐｄを通過することで、＋１０００Ｖの転写電圧が印加されている転写ローラ５と感光ドラム１との間の放電によって約－１００Ｖとなる。したがって、画像形成時にブラシ接触部Ｐｅに到達する感光ドラム１の表面電位は、約－１００Ｖとなっている。転写残トナーのうち正極性に帯電したトナーは、ブラシ接触部Ｐｅにおいて、ブラシ電圧（－３００Ｖ）と感光ドラム１の表面電位（約－１００Ｖ）との間の電位差によって、ブラシ部材１０に静電的に引き付けられて、ブラシ部材１０に一次回収される。一方、転写残トナーのうち負極性に帯電したトナーは、ブラシ接触部Ｐｅにおいて、ブラシ電圧（－３００Ｖ）と感光ドラム１の表面電位（約－１００Ｖ）との間の電位差によって、感光ドラム１に静電的に引き付けられつつ、ブラシ接触部Ｐｅを通過する。
本実施例では、画像形成装置１００は、感光ドラム１の回転方向に関してブラシ接触部Ｐｅよりも下流側かつ帯電部Ｐａよりも上流側で感光ドラム１を除電処理する、除電手段としての前露光装置７を有する。前露光装置７は、帯電部Ｐａで安定した放電を生じさせるために、帯電部Ｐａに進入する前の感光ドラム１の表面電位を光除電する。なお、除電とは、電荷の少なくとも一部を除去する（減衰させる）ことを含む。ここでは、感光ドラム１の回転方向に関する、前露光装置７によって露光（除電処理）される位置が、除電部Ｐｆであるものとする。ブラシ接触部Ｐｅを通過したトナーは、除電部Ｐｆを経由し、帯電部Ｐａにおける均一な放電によって、安定して負極性に帯電させられる。
帯電部Ｐａを通過した負極性のトナーは、感光ドラム１の回転に伴い現像部Ｐｃに送られる。現像部Ｐｃに送られてきた負極性のトナーは、非画像領域（非露光領域）では、感光ドラム１の表面の暗部電位（Ｖｄ）と現像バイアス（Ｖｄｃ）との間の電位差によって、現像ローラ３１に移動し、現像装置３に回収される。一方、画像領域（露光領域）では、現像部Ｐｃに送られてきた負極性のトナーは、感光ドラム１の表面の明部電位（Ｖｌ）と現像バイアス（Ｖｄｃ）との間の電位差によって、現像ローラ３１には移動しない。このトナーは、そのまま画像領域のトナーとして感光ドラム１の回転に伴い転写部Ｐｄに送られ、記録材Ｓに転写される。なお、現像バイアス（Ｖｄｃ）は、暗部電位Ｖｄと明部電位Ｖｌとの間の電位に設定される。
＜画像出力動作＞
画像形成装置１００は、本実施例ではパーソナルコンピュータなどの外部機器（図示せず）からの１つの開始指示により単一又は複数の記録材Ｓに画像を形成する一連の動作である、画像出力動作（ジョブ）を実行する。ジョブは、一般に、画像形成工程（印字工程）、前回転工程、複数の記録材Ｓに画像を形成する場合の紙間工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に感光ドラム１への静電像の形成、静電像の現像（トナー像の形成）、トナー像の転写、トナー像の定着などを行う期間であり、画像形成時とはこの期間のことをいう。より詳細には、これら静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の転写、トナー像の定着などを行う位置で、画像形成時のタイミングは異なる。前回転工程は、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間工程は、複数の記録材Ｓに対して画像形成工程を連続して行う際（連続画像形成時）の記録材Ｓと記録材Ｓとの間に対応する期間である。後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作（準備動作）を行う期間である。非画像形成時とは、画像形成時以外の期間であって、上記前回転工程、紙間工程、後回転工程、更には画像形成装置１００の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時の準備動作である前多回転工程などが含まれる。本実施例では、非画像形成時の所定のタイミングで、転写ローラ５に付着したトナーなどを転写ローラ５から感光ドラム１に移動させて転写ローラ５を清掃するための、後述する転写ローラ５の清掃動作が実行される。
＜制御態様＞
図３は、本実施例の画像形成装置１００の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。画像形成装置１００には、制御部１５０が設けられている。制御部１５０は、演算処理を行う中心的素子である演算制御手段としてのＣＰＵ１５１、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ（記憶素子）１５２、制御部１５０に接続された各種要素との間の信号の授受を制御する入出力部（図示せず）などを有する。ＲＡＭには、センサの検知結果、演算結果などが格納され、ＲＯＭには制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。
制御部１５０は、画像形成装置１００の動作を統括的に制御する制御手段である。制御部１５０は、各種の電気的情報信号の授受や、駆動のタイミングなどを制御して、所定の画像形成シーケンスを実行する。制御部１５０には、画像形成装置１００の各部が接続されている。例えば、本実施例との関係では、制御部１５０には、帯電電源Ｅ１、現像電源Ｅ２、転写電源Ｅ３、ブラシ電源Ｅ４などが接続されている。制御部１５０は、これら各種電源Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４のＯＮ／ＯＦＦや出力値などを制御して、後述する転写ローラ５の清掃動作を実行する。
＜転写ローラの清掃動作＞
次に、本実施例における転写ローラ５の清掃動作（清掃モード）について説明する。
画像形成装置１００では、感光ドラム１上の非画像領域（非露光領域）にトナーが付着する「カブリ」が発生する。そして、このカブリを起こしたトナーが、例えば紙間工程時や前回転工程時に転写ローラ５に付着する。紙間工程時や前回転工程時には、転写ローラ５に、画像形成時と同じ、トナーの正規極性とは逆極性である正極性の転写電圧が印加されている。そのため、転写ローラ５には、主に、カブリを起こしたトナーのうち正規極性である負極性に帯電したトナーが付着して蓄積される。一方、カブリを起こしたトナーのうち正規極性とは逆極性である正極性に帯電したトナーは、転写ローラ５に付着せずに感光ドラム１上に残り、転写残トナーと同様にブラシ部材１０に一次回収される。
図４は、複数の記録材Ｓに連続して画像を形成する連続画像形成のジョブを実行した際の紙間工程における感光ドラム１の周りの状態を示す模式図である。図４に示すように、転写ローラ５には、負極性のトナーｔと紙粉などの不純物Ｄが付着しており、ブラシ部材１０には正極性のトナーが付着している。転写ローラ５にトナーが付着して蓄積されると、記録材Ｓの裏汚れなどの原因となる。そのため、本実施例では、画像形成装置１００は、非画像形成時としての後回転工程において、転写ローラ５に付着したトナーを転写ローラ５から感光ドラム１に移動させる転写ローラ５の清掃動作を実行する。
ここで、前述のように、転写ローラ５には、記録材Ｓとして主に用いられる紙からの紙粉の繊維や埃など、トナー以外の不純物（異物）Ｄも付着する。転写ローラ５に蓄積されたトナーは、紙粉などの不純物Ｄと混ざることによって、転写ローラ５の清掃動作時に、凝集した状態で、あるいは凝集しやすい状態で、転写ローラ５から感光ドラム１に移動する。そして、トナーと紙粉などの不純物Ｄとの混合物が、ブラシ部材１０によって散らされずにブラシ部材１０を通過してしまうと、帯電ローラ２によって物理的に感光ドラム１上から擦り取られることによって、帯電ローラ２に不均一に付着することがある。これにより、感光ドラム１の局所的な帯電不良を引き起こして、濃度ムラなどの画像不良が発生することがある。
そこで、本実施例では、転写ローラ５の清掃動作時に、転写ローラ５から感光ドラム１に移動させた負極性のトナーと紙粉などの不純物Ｄとの混合物をブラシ部材１０に一次回収し、該負極性のトナーと紙粉などの不純物Ｄとを分離させる期間を設ける。そして、その後、該負極性のトナーを、紙粉などの不純物Ｄから分離されて十分に散らされた状態で、ブラシ部材１０から感光ドラム１に吐き出し、帯電部Ｐａを通過させて、現像装置３によって回収する。以下、更に詳しく説明する。
図５は、本実施例における後回転工程で実行する転写ローラ５の清掃動作のタイミングチャート図である。本実施例では、この転写ローラ５の清掃動作は、制御部１５０が図５のタイミングチャートに従って画像形成装置１００の各部の動作を制御することで実行される。なお、便宜上、転写時以外に転写電源Ｅ３が転写ローラ５に印加する電圧も「転写電圧」ということがある。
・タイミングＴ１：
タイミングＴ１は、画像形成工程が終了し、後回転工程が開始するタイミングである。タイミングＴ１で、転写電圧が画像形成時の転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）から転写ＬＯＷ（－１０００Ｖ）に切り替えられる。ここで、本実施例では、タイミングＴ１で転写電圧を転写ＬＯＷ（－１０００Ｖ）に切り替えたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。この転写電圧の電圧値は、負極性のトナーが感光ドラム１に静電的に引き付けられるような電界を形成する電圧値であればよい。より詳細には、この転写電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ））に対して負極性側に高く、かつ、転写ローラ５と感光ドラム１との間で放電が発生しない電圧値であればよい。本実施例では、この転写電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ））と同極性で、該感光ドラム１の表面電位よりも絶対値が大きい電圧値である。なお、負極性のトナーが感光ドラム１に十分に引き付けられるようにするためには、この転写電圧と感光ドラム１の表面電位との間の電位差は、２００Ｖ以上であることが好ましい。また、本実施例では、転写ローラ５と感光ドラム１との間の放電開始電圧（放電閾値）は約６００Ｖである。このタイミングでの転写部Ｐｄにおける感光ドラム１の表面電位は、暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ）である。したがって、タイミングＴ１以降は、転写ＬＯＷ（－１０００Ｖ）と感光ドラム１の表面電位（－７００Ｖ）との間の電位差によって、転写ローラ５に蓄積されていた負極性のトナーは、紙粉などの不純物Ｄと共に感光ドラム１に移動する。
一方、ブラシ電圧は、画像形成時と変わらず、ブラシＨＩＧＨ＿１（－３００Ｖ）である。また、このタイミングでのブラシ接触部Ｐｅにおける感光ドラム１の表面電位は、転写部Ｐｄで画像形成時の転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）を受けた領域であり、約－１００Ｖである。したがって、画像形成時にブラシ部材１０に一次回収された正極性のトナーはブラシ部材１０から感光ドラム１に吐き出されることはなく、ブラシ部材１０に留まっている。
図６は、タイミングＴ１以降の感光ドラム１の周りの状態を示す模式図である。図６において、感光ドラム１の領域Ａは、転写電圧が転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）から転写ＬＯＷ（－１０００Ｖ）に切り替えられた時以降に転写部Ｐｄで転写電圧を受けた感光ドラム１の領域を示している。つまり、図６は、転写部Ｐｄで転写ＬＯＷ（－１０００Ｖ）を受けた感光ドラム１の領域Ａがブラシ接触部Ｐｅに到達する前の感光ドラム１の周りの状態を示している。図６に示すように、転写ローラ５に蓄積されていた負極性のトナーｔ及び紙粉などの不純物Ｄは、感光ドラム１に移動する。一方、ブラシ部材１０には、正極性のトナーｔが滞留している。
・タイミングＴ２：
タイミングＴ２は、転写部Ｐｄで転写ＬＯＷ（－１０００Ｖ）を受けた感光ドラム１の領域Ａがブラシ接触部Ｐｅに到達したタイミングである。タイミングＴ２で、ブラシ電圧がブラシＨＩＧＨ＿１（－３００Ｖ）からブラシＨＩＧＨ＿２（－２００Ｖ）に切り替えられる。このタイミングでのブラシ接触部Ｐｅにおける感光ドラム１の表面電位は、暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ）である。したがって、転写ローラ５から感光ドラム１に移動した負極性のトナーと紙粉などの不純物Ｄとは、共にブラシ部材１０に一次回収される。また、ブラシ部材１０に滞留していた正極性のトナーがブラシ部材１０から感光ドラム１に吐き出される。ここで、本実施例では、タイミングＴ２でブラシ電圧をブラシＨＩＧＨ＿２（－２００Ｖ）に切り替えたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。このブラシ電圧の電圧値は、負極性のトナーがブラシ部材１０に静電的に引き付けられ、正極性のトナーが感光ドラム１に静電的に引き付けられるような電界を形成する電圧値であればよい。より詳細には、このブラシ電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ））に対して正極性側に高く、かつ、ブラシ部材１０と感光ドラム１との間で放電が発生しない電圧値であればよい。したがって、上記を満足することができれば、タイミングＴ２でブラシ電圧を変更しなくてもよい。本実施例では、負極性のトナーと紙粉などの不純物Ｄとの分離性などを考慮して、ブラシ電圧を変更して電位差を大きくしている。本実施例では、このブラシ電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ））と同極性で、該感光ドラム１の表面電位よりも絶対値が小さい電圧値である。なお、負極性のトナーがブラシ部材１０に十分に引き付けられ、正極性のトナーが感光ドラム１に十分に引き付けられるようにするためには、このブラシ電圧と感光ドラム１の表面電位との間の電位差は、２００Ｖ以上であることが好ましい。また、本実施例では、ブラシ部材１０と感光ドラム１との間の放電開始電圧（放電閾値）は約６００Ｖである。
図７（ａ）は、タイミングＴ２以降の感光ドラム１の周りの状態を示す模式図である。ブラシ部材１０から感光ドラム１に吐き出された正極性のトナーｔは、除電部Ｐｆにおいて感光ドラム１の表面電位が光除電された後、帯電部Ｐａにおける均一な放電によって負極性に帯電され、現像ローラ３１によって回収される。一方、ブラシ部材１０に一次回収された負極性のトナーｔと紙粉などの不純物Ｄとは、ブラシＨＩＧＨ＿２（－２００Ｖ）と感光ドラム１の表面電位（－７００Ｖ）との間の電位差によってブラシ部材１０に静電的に引き付けられつつ、感光ドラム１と摺擦される。
図７（ｂ）は、このときのブラシ部材１０内の状態を示す模式図である。ブラシ部材１０内には、転写ローラ５から感光ドラム１に移動した負極性のトナーｔ及び紙粉などの不純物Ｄと、それまでブラシ部材１０内に滞留していた正極性のトナーｔと、が混在している。ここで、紙の繊維や埃などである不純物Ｄは、トナーよりも、ブラシ部材１０の導電糸１１ａによって物理的に絡めとられやすい傾向がある。特に、本実施例では、トナーとして球形トナーが用いられている。紙の繊維や埃などである不純物Ｄは、形状が球形ではないため、導電糸１１ａによって物理的に絡めとられやすい。一方、球形トナーは、形状が球形であるため、導電糸１１ａによって物理的に絡めとられにくく、導電糸１１ａの隙間で動きやすい。また、ブラシＨＩＧＨ＿２（－２００Ｖ）と感光ドラム１の表面電位（－７００Ｖ）との間で形成される電界と、感光ドラム１の回転に伴う摺擦と、によって、ブラシ部材１０内でトナーと紙粉などの不純物Ｄとが分離される。このとき、充分な電荷を持たないトナーも感光ドラム１との摺擦によって負極性の電荷を持つことができる。さらに、ブラシ部材１０内に滞留していた正極性のトナーが感光ドラム１に吐き出された後も、負極性のトナーは、上記電界及び摺擦によって、ブラシ部材１０内において凝集しにくく動きやすい状態を維持することができる。
このように、転写ローラ５から感光ドラム１に移動したトナーと紙粉などの不純物Ｄとを共にブラシ部材１０に一次回収し、ブラシ部材１０と感光ドラム１との間での電界及び摺擦によって、トナーと紙粉などの不純物Ｄとを分離させることができる。
・タイミングＴ３：
タイミングＴ３は、転写部Ｐｄで転写ＬＯＷ（－１０００Ｖ）を受けた感光ドラム１の領域Ａがブラシ接触部Ｐｅに到達したタイミングＴ２から所定時間が経過したタイミングである。タイミングＴ３で、転写電圧が転写ＬＯＷ（－１０００Ｖ）から転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）に切り替えられる。本実施例では、タイミングＴ３は、次のように設定することができる。まず、画像形成時に転写ローラ５に蓄積されていた負極性のトナーが、感光ドラム１に十分に移動する時間を確保することが望まれる。また、ブラシ部材１０に滞留していた正極性のトナーが、感光ドラム１に十分に吐き出される時間を確保することが望まれる。また、転写部Ｐｄで転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）を受けた感光ドラム１の領域がブラシ接触部Ｐｅに到達する時には、ブラシ部材１０内の負極性のトナーが、ブラシ接触部Ｐｅにおける電界及び摺擦によって不純物Ｄから十分に分離されていることが望まれる。本実施例では、ブラシ部材１０に滞留していた正極性のトナーを吐き出す時間と、ブラシ部材１０内の負極性のトナーと紙粉などの不純物Ｄとを分離させる時間と、を考慮して、タイミングＴ３は、タイミングＴ２から約１．０ｓ経過した後としている。転写部Ｐｄで転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）を受けた感光ドラム１の表面電位は、約－１００Ｖとなる。ここで、本実施例では、タイミングＴ３で転写電圧を画像形成時と同じ転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）に切り替えたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。この転写電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位をブラシ電圧に対して正極性側に高くできればよい。より詳細には、この転写電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ））に対して正極性側に高く、かつ、転写ローラ５と感光ドラム１との間で放電が発生する電圧値であればよい。例えば、転写ＨＩＧＨ＿２（＋１５００Ｖ）のような画像形成時とは異なる電圧値に切り替えてもよい。本実施例では、この転写電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ））とは逆極性で、該感光ドラム１の表面電位よりも絶対値が大きい電圧値である。
図８（ａ）は、タイミングＴ３以降の感光ドラム１の周りの状態を示す模式図である。図８（ａ）において、感光ドラム１の領域Ｂは、転写電圧が転写ＬＯＷ＿２（－１０００Ｖ）から転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）に切り替えられた時以降に転写部Ｐｄで転写電圧を受けた感光ドラム１の領域を示している。つまり、図８（ａ）は、転写部Ｐｄで転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）を受けた感光ドラム１の領域Ｂがブラシ接触部Ｐｅに到達する前の感光ドラム１の周りの状態を示している。図８（ａ）に示すように、転写ローラ５に蓄積されていた負極性のトナー及び紙粉などの不純物Ｄは、感光ドラム１に移動し終えている。また、ブラシ部材１０に滞留していた正極性のトナーは、感光ドラム１に吐き出されている。
図８（ｂ）は、このときのブラシ部材１０内の状態を示す模式図である。ブラシ部材１０内には、転写ローラ５から感光ドラム１に移動した負極性のトナーｔが一次回収されている。このとき、負極性のトナーは、前述の電界及び摺擦によって、ブラシ部材１０内において凝集しにくく動きやすい状態を維持している。
・タイミングＴ４：
タイミングＴ４は、転写部Ｐｄで転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）を受けた感光ドラム１の領域Ｂがブラシ接触部Ｐｅに到達したタイミングである。タイミングＴ４で、ブラシ電圧がブラシＨＩＧＨ＿２（－２００Ｖ）からブラシＨＩＧＨ＿１（－３００Ｖ）に切り替えられる。このタイミングでのブラシ接触部Ｐｅにおける感光ドラム１の表面電位は約－１００Ｖである。したがって、ブラシ部材１０に一次回収されていた負極性のトナーが、ブラシ部材１０から感光ドラム１に吐き出される。一方、ブラシ部材１０によって物理的に絡めとられた紙粉などの不純物Ｄは、ブラシ部材１０に留まる。ここで、本実施例では、タイミングＴ４でブラシ電圧をブラシＨＩＧＨ＿１（－３００Ｖ）に切り替えたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。このブラシ電圧の電圧値は、ブラシ部材１０に一次回収された負極性のトナーが感光ドラム１に静電的に引き付けられるような電界を形成する電圧値であればよい。より詳細には、このブラシ電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では約－１００Ｖ）に対して負極性側に高い（典型的には、ブラシ部材１０と感光ドラム１との間で放電が発生しない）電圧値であればよい。本実施例では、このブラシ電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では約－１００Ｖ）と同極性で、該感光ドラム１の表面電位よりも絶対値が大きい電圧値である。なお、負極性のトナーが感光ドラム１に十分に引き付けられるようにするためには、このブラシ電圧と感光ドラム１の表面電位との間の電位差は、２００Ｖ以上であることが好ましい。
図９は、タイミングＴ４以降の感光ドラム１の周りの状態を示す模式図である。図９に示すように、ブラシ部材１０から感光ドラム１に吐き出された負極性のトナーｔは、トナー同士が凝集しておらず、紙粉などの不純物Ｄから分離された状態で、帯電部Ｐａを通過し、現像ローラ３１によって回収される。
・タイミングＴ５：
タイミングＴ５は、転写部Ｐｄで転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）を受けた感光ドラム１の領域Ｂがブラシ接触部Ｐｅに到達したタイミングＴ４から所定時間が経過したタイミングである。タイミングＴ５は、ブラシ部材１０から感光ドラム１に吐き出された負極性のトナーの実質的に全てが現像ローラ３１によって回収された時以降のタイミングとなるように設定される。タイミングＴ５で、各種電源Ｅ１～Ｅ４、及びメインモータ（感光ドラムの駆動モータ）やスキャナモータ（露光装置４の回転ミラーの駆動モータ）などの駆動源（図示せず）がＯＦＦされ、後回転工程が終了する。
なお、本実施例では、メインモータ、転写電圧、ブラシ電圧などを同じタイミングでＯＦＦしているが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、モータのイナーシャや各種電圧の立ち下げ時間などに応じて、適宜タイミングをずらしてもよい。
＜作用効果＞
以上説明したように、本実施例では、画像形成装置１００は、回転可能な感光体１と、感光体１の表面に接触して帯電部Ｐａを形成し、帯電部Ｐａで感光体１の表面を帯電処理する帯電部材２と、帯電部材２により帯電処理された感光体上に静電像を形成する静電像形成部４と、静電像に正規極性に帯電したトナーを供給し、感光体１上にトナー像を形成する現像装置３と、感光体１の表面に接触して転写部Ｐｄを形成し、転写部Ｐｄを通過する記録材Ｓに感光体１上のトナー像を転写させる転写部材５と、転写部材５に電圧を印加する転写電源Ｅ３と、感光体１の回転方向に関して転写部Ｐｄよりも下流側かつ帯電部Ｐａよりも上流側で感光体１の表面に接触して接触部Ｐｅを形成するブラシ部材１０と、ブラシ部材１０に電圧を印加するブラシ電源Ｅ４と、転写部材５に付着したトナーを記録材Ｓが転写部Ｐｄにない時に転写部材５から感光体１の表面に移動させる清掃動作を実行可能な制御部１５０と、を有する。そして、本実施例では、制御部１５０は、清掃動作が、転写部材５と感光体１との間に正規極性に帯電したトナーが転写部材５から感光体１に向けて移動するような電位差が形成される第１の動作（清掃動作）（Ｔ１～Ｔ３）と、ブラシ部材１０と感光体１との間に正規極性に帯電したトナーが感光体１からブラシ部材１０に向けて移動するような電位差が形成される第２の動作（回収動作）（Ｔ２～Ｔ４）と、を有するように制御する。本実施例では、制御部１５０は、清掃動作において、転写電源Ｅ３により転写部材５に印加する電圧を制御する。また、本実施例では、制御部１５０は、清掃動作において、ブラシ電源Ｅ４によりブラシ部材１０に印加する電圧を制御する。
特に、本実施例では、制御部１５０は、第１の動作において、帯電部材２により帯電処理されて転写部Ｐｄに到達する感光体１の表面の電位に対してトナーの正規極性側に高い電圧であって、転写部材５と感光体１との間で放電が発生しない電圧（転写ＬＯＷ）を、転写電源Ｅ３により転写部材５に印加するように制御する。また、本実施例では、制御部１５０は、第２の動作において、転写部Ｐｄを通過して接触部Ｐｅに到達する感光体１の表面の電位に対してトナーの正規極性とは逆極性側に高い電圧であって、ブラシ部材１０と感光体１との間で放電が発生しない電圧（ブラシＨＩＧＨ＿２）を、ブラシ電源Ｅ４によりブラシ部材１０に印加するように制御する。また、本実施例では、制御部１５０は、第２の動作が、少なくとも、第１の動作において転写部Ｐｄを通過する感光体１の表面の上記回転方向に関する先端が接触部Ｐｄに到達する時から所定時間にわたり継続するように制御する。ここで、ブラシ部材１０内の正規極性のトナーと紙粉などの不純物Ｄとを分離させる時間は５００ｍｓ以上であることが好ましいことなどから、該所定時間は、５００ｍｓ以上であることが好ましく、典型的には１．０ｓ程度である。なお、該所定時間は、３．０ｓ以下で十分であることが多く、典型的には１．５ｓ以下である。別の言い方をすれば、該所定時間は、感光体１が１～３周、典型的には２周するのにかかる時間程度とすることができる。また、本実施例では、制御部１５０は、第２の動作が終了した時以降に、ブラシ部材１０と感光体１との間に正規極性に帯電したトナーがブラシ部材１０から感光体１に向けて移動するような電位差が形成される第３の動作（吐き出し動作）（Ｔ４～Ｔ５）を有するように制御する。本実施例では、制御部１５０は、第３の動作において、第１の動作が終了した時以降に転写部Ｐｄを通過して接触部Ｐｅに到達する感光体１の表面の電位に対してトナーの正規極性側に高い電圧（ブラシＨＩＧＨ＿１）を、ブラシ電源Ｅ４によりブラシ部材１０に印加するように制御する。この電圧（ブラシＨＩＧＨ＿１）は、典型的には、ブラシ部材１０と感光体１との間で放電が発生しない電圧である。また、本実施例では、制御部１５０は、第１の動作が終了した時以降に、帯電部材２により帯電処理されて転写部Ｐｄに到達する感光体１の表面の電位に対してトナーの正規極性とは逆極性側に高い電圧であって、転写部材５と感光体１との間で放電が発生する電圧（転写ＨＩＧＨ）を、転写電源Ｅ３により転写部材５に印加するように制御する。
また、本実施例では、ブラシ部材１０は、固定配置された導電性のブラシ部１１を有する。また、本実施例では、転写部Ｐｄで感光体１から記録材Ｓにトナー像が転写された後に感光体１の表面に残留したトナーが接触部Ｐｅを通過する時には、ブラシ電源Ｅ４によりブラシ部材１０にトナーの正規極性と同極性の電圧（ブラシＨＩＧＨ＿１）が印加される。この電圧（ブラシＨＩＧＨ＿１）は、典型的には、ブラシ部材１０と感光体１との間で放電が発生しない電圧である。また、本実施例では、転写部Ｐｄで感光体１から記録材Ｓにトナー像が転写された後に感光体１の表面に残留したトナーは、現像装置３によって回収される。また、本実施例では、トナーは、平均円形度が０．９６以上である。
このように、本実施例では、転写ローラ５の清掃動作時に、転写ローラ５から感光ドラム１に移動させた負極性のトナーをブラシ部材１０に一次回収する。そして、この負極性のトナーを、ブラシ接触部Ｐｅにおけるブラシ部材１０と感光ドラム１との間での電界及び摺擦によって紙粉などの不純物Ｄから分離させた状態で、ブラシ部材１０から感光ドラム１に吐き出す。これにより、トナー同士が凝集して帯電ローラ２に不均一に付着することを抑制し、局所的な帯電不良による濃度ムラなどの画像不良の発生を抑制することができる。
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
図１０は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。また、図１１は、本実施例におけるブラシ部材１０の単体の状態を示す模式的な断面図である。本実施例では、ブラシ部材１０は、回転可能な回転体である導電性のブラシローラ１２でブラシ部が構成されている。本実施例では、ブラシローラ１２は、導電糸１２ａが織り込まれた基布１２ｂを芯金１２ｃに巻き付けることによって構成されている。基布１２ｂは、固定手段としての導電性の接着剤によって芯金１２ｃに接着されている。また、芯金１２ｃは導電軸受（図示せず）によって支持されており、この導電軸受を介してブラシローラ１２にブラシ電源Ｅ４からブラシ電圧が印加される。基布１２ｂは、導電剤としてカーボンを含有した合成繊維で形成されており、導電糸１２ａは、導電性物質を配合したナイロンの繊維で形成されている。
図１１に示すように、ブラシローラ１２が単体の状態で、基布１２ｂから露出している導電糸１２ａの先端までの距離をＬ４とする。本実施例では、Ｌ４は３ｍｍである。また、実施例１の固定ブラシ１１の導電糸１１ａと同様に、本実施例のブラシローラ１２の導電糸１２ａの太さは２デニール、密度は２８０ｋＦ／ｉｎｃｈ２である。また、本実施例のブラシローラ１２の感光ドラム１の周方向（「短手方向」）の長さ（外径）は約１１ｍｍであり、芯金１２ｃの直径は５ｍｍである。なお、導電糸１２ａの材料としては、ナイロンの他に、レーヨン、アクリル、ポリエステルなどを用いてもよい。本実施例では、芯金１２ｃと感光ドラム１との間のクリアランスは固定されている。そして、芯金１２ｃに固定された基布１２ｂから感光ドラム１までの最短距離と上記Ｌ４との差分を導電糸１２ａの感光ドラム１に対する侵入量と定義する。本実施例では、導電糸１２ａは感光ドラム１に対する侵入量は１ｍｍである。また、本実施例では、ブラシローラ１２は、感光ドラム１の回転に伴って従動回転する。
本実施例における転写ローラ５の清掃動作は、実施例１と同様であり、図５のタイミングチャートに従って実行される。
本実施例では、実施例１と同様に、転写ローラ５の清掃動作時に、転写ローラ５から感光ドラム１に移動させた負極性のトナーを、ブラシ部材１０を構成するブラシローラ１２に一次回収する。そして、この負極性のトナーを、ブラシ接触部Ｐｅにおけるブラシローラ１２と感光ドラム１との間での電界及び摺擦によって紙粉などの不純物Ｄから分離させた状態で、ブラシローラ１２から感光ドラム１に吐き出す。これにより、トナー同士が凝集して帯電ローラ２に不均一に付着することを抑制し、局所的な帯電不良による濃度ムラなどの画像不良の発生を抑制することができる。
また、本実施例では、ブラシ部材１０が回転可能なブラシローラ１２で構成されているので、導電糸１２ａの感光ドラム１との当接位置が変化する。そのため、転写残トナーがブラシ接触部Ｐｅを通過する際に散らされやすくなる。一方、転写ローラ５から感光ドラム１に移動したトナーは、ブラシ電圧と感光ドラム１の表面電位との間の電位差を形成することによって、ブラシローラ１２に一次回収することができる。
なお、本実施例では、ブラシ部材１０は感光ドラム１の回転に伴って従動回転するが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、感光ドラム１上の紙粉などの不純物Ｄの掻き取り性を上げるために、ブラシ部材１０を回転駆動して感光ドラム１に対して周速差を設けてもよいし、感光ドラム１に対してカウンター方向に回転駆動してもよい。また、感光ドラム１に対して周速度を設けずにブラシ部材１０を回転駆動してもよい。つまり、ブラシ部材１０は、回転可能な導電性のブラシ部１２を有していてよい。そして、該ブラシ部１２は、感光体１の回転に伴って従動回転するか、感光体１の周速度に対して速度差を有して若しくは有さずにブラシ接触部Ｐｅで感光体１とブラシ部１２とが順方向に移動するように回転駆動されるか、又はブラシ接触部Ｐｅで感光体１とブラシ部１２とが逆方向に移動するように回転駆動される構成とすることができる。
［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
本実施例では、転写ローラ５の清掃動作時に、転写ローラ５から感光ドラム１に移動した負極性のトナーがブラシ接触部Ｐｅに到達する前に、ブラシ部材１０に滞留している正極性のトナーをブラシ部材１０から感光ドラム１に吐き出す期間を設ける。以下、更に詳しく説明する。
＜転写ローラの清掃動作＞
図１２は、本実施例における後回転工程で実行する転写ローラ５の清掃動作のタイミングチャート図である。本実施例では、この転写ローラ５の清掃動作は、制御部１５０が図１２のタイミングチャートに従って画像形成装置１００の各部の動作を制御することで実行される。なお、便宜上、転写時以外に転写電源Ｅ３が転写ローラ５に印加する電圧も「転写電圧」ということがある。
・タイミングＴ１：
タイミングＴ１は、画像形成工程が終了し、後回転工程が開始するタイミングである。タイミングＴ１で、転写電圧が画像形成時の転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）から転写ＬＯＷ＿１（－２００Ｖ）に切り替えられる。ここで、本実施例では、タイミングＴ１で転写電圧を転写ＬＯＷ＿１（－２００Ｖ）に切り替えたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。この転写電圧の電圧値は、負極性のトナーが転写ローラ５に静電的に引き付けられるような電界を形成する電圧値であればよい。より詳細には、この転写電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ））に対して正極性側に高く、かつ、転写ローラ５と感光ドラム１との間で放電が発生しない電圧値であればよい。本実施例では、この転写電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ））と同極性で、該感光ドラム１の表面電位よりも絶対値が小さい電圧値である。なお、負極性のトナーが転写ローラ５に十分に引き付けられるようにするためには、この転写電圧と感光ドラム１の表面電位との間の電位差は、２００Ｖ以上であることが好ましい。また、本実施例では、転写ローラ５と感光ドラム１との間の放電開始電圧（放電閾値）は約６００Ｖである。このタイミングでの転写部Ｐｄにおける感光ドラム１の表面電位は、暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ）である。したがって、転写ＬＯＷ＿１（－２００Ｖ）と感光ドラム１の表面電位（－７００Ｖ）との間の電位差によって、転写ローラ５に蓄積されている負極性のトナーは、紙粉などの不純物Ｄと共に転写ローラ５に静電的に引き付けられた状態を維持する。
一方、ブラシ電圧は、画像形成時と変わらず、ブラシＨＩＧＨ＿１（－３００Ｖ）である。また、このタイミングでのブラシ接触部Ｐｅにおける感光ドラム１の表面電位は、転写部Ｐｄで画像形成時の転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）を受けた領域であり、約－１００Ｖである。したがって、画像形成時にブラシ部材１０に一次回収された正極性のトナーはブラシ部材１０から感光ドラム１に吐き出されることはなく、ブラシ部材１０に留まっている。
・タイミングＴ２：
タイミングＴ２は、転写部Ｐｄで転写ＬＯＷ＿１（－２００Ｖ）を受けた感光ドラム１の領域（暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ）の領域）がブラシ接触部Ｐｅに到達したタイミングである。このタイミングで、ブラシ電圧は画像形成時と変わらずブラシＨＩＧＨ＿１（－３００Ｖ）である。したがって、タイミングＴ２以降、ブラシＨＩＧＨ＿１（－３００Ｖ）と感光ドラム１の表面電位（－７００Ｖ）との間の電位差によって、ブラシ部材１０に滞留していた正極性のトナーが感光ドラム１に吐き出される。ここで、本実施例では、タイミングＴ２でブラシ電圧をブラシＨＩＧＨ＿１（－３００Ｖ）に維持したが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。このブラシ電圧の電圧値は、正極性のトナーが感光ドラム１に静電的に引き付けられるような電界を形成する電圧値であればよい。より詳細には、このブラシ電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ））に対して正極性側に高く、かつ、ブラシ部材１０と感光ドラム１との間で放電が発生しない電圧値であればよい。したがって、上記を満足することができれば、タイミングＴ２でブラシ電圧を変更してもよい。本実施例では、このブラシ電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ））と同極性で、該感光ドラム１の表面電位よりも絶対値が小さい電圧値である。なお、正極性のトナーが感光ドラム１に十分に引き付けられるようにするためには、このブラシ電圧と感光ドラム１の表面電位との間の電位差は、２００Ｖ以上であることが好ましい。また、本実施例では、ブラシ部材１０と感光ドラム１との間の放電開始電圧（放電閾値）は約６００Ｖである。
図１３は、タイミングＴ２以降に正極性のトナーｔがブラシ部材１０から感光ドラム１に吐き出されている際の感光ドラム１の周りの状態を示す模式図である。図１３に示すように、ブラシ部材１０に滞留していた正極性のトナーは、感光ドラム１に吐き出される。ブラシ部材１０から吐き出された正極性のトナーは、除電部Ｐｆにおいて感光ドラム１の表面電位が光除電された後、帯電部Ｐａにおける均一な放電によって負極性に帯電され、現像ローラ３１に回収される。一方、転写ローラ５には、負極性のトナーｔ及び紙粉などの不純物Ｄが蓄積された状態で維持されている。
・タイミングＴ３：
タイミングＴ３は、転写部Ｐｄで転写ＬＯＷ＿１（－２００Ｖ）を受けた感光ドラム１の領域（暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ）の領域）がブラシ接触部Ｐｅに到達したタイミングＴ２から所定時間が経過したタイミングである。タイミングＴ３で、転写電圧が転写ＬＯＷ＿１（－２００Ｖ）から転写ＬＯＷ＿２（－１０００Ｖ）に切り替えられる。タイミングＴ３は、次のように設定することができる。つまり、ブラシ部材１０に滞留していた正極性のトナーが、感光ドラム１に十分に吐き出される時間を確保することが望まれる。本実施例では、タイミングＴ３は、タイミングＴ２から感光ドラム１の半周分（約３００ｍｓ）経過した後としている。ここで、本実施例では、タイミングＴ３で転写電圧を転写ＬＯＷ＿２（－１０００Ｖ）に切り替えたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。この転写電圧の電圧値は、負極性のトナーが感光ドラム１に静電的に引き付けられるような電界を形成する電圧値であればよい。より詳細には、この転写電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位（－７００Ｖ））に対して負極性側に高く、かつ、転写ローラ５と感光ドラム１との間で放電が発生しない電圧値であればよい。本実施例では、この転写電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ））と同極性で、該感光ドラム１の表面電位よりも絶対値が大きい電圧値である。なお、負極性のトナーが感光ドラム１に十分に引き付けられるようにするためには、この転写電圧と感光ドラム１の表面電位との間の電位差は、２００Ｖ以上であることが好ましい。このタイミングでの転写部Ｐｄにおける感光ドラム１の表面電位は、暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ）である。したがって、タイミングＴ３以降は、転写ＬＯＷ＿２（－１０００Ｖ）と感光ドラム１の表面電位（－７００Ｖ）との間の電位差によって、転写ローラ５に蓄積されていた負極性のトナーは、紙粉などの不純物Ｄと共に感光ドラム１に移動する。
図１４は、タイミングＴ３以降に転写ローラ５から負極性のトナーｔと紙粉などの不純物Ｄとが移動している際の感光ドラム１の周りの状態を示す模式図である。図１４に示すように、転写ローラ５に蓄積されていた負極性のトナーｔ及び紙粉などの不純物Ｄは、感光ドラム１に移動する。また、ブラシ部材１０に滞留していた正極性のトナーｔは、感光ドラム１に吐き出され終えている。
・タイミングＴ４：
タイミングＴ４は、転写部Ｐｄで転写ＬＯＷ＿２（－１０００Ｖ）を受けた感光ドラム１の領域がブラシ接触部Ｐｅに到達したタイミングである。タイミングＴ４で、ブラシ電圧がブラシＨＩＧＨ＿１（－３００Ｖ）からブラシＨＩＧＨ＿２（－２００Ｖ）に切り替えられる。このタイミングでのブラシ接触部Ｐｅにおける感光ドラム１の表面電位は、暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ）である。したがって、転写ローラ５から感光ドラム１に移動した負極性のトナーと紙粉などの不純物Ｄとは、共にブラシ部材１０に一次回収される。本実施例では、このタイミングで、ブラシ部材１０内には正極性のトナーが実質的に存在しないため、ブラシ部材１０内で負極性のトナーと正極性のトナーとが混在することはない。これにより、正極性のトナーと負極性のトナーとによる電荷の奪い合いや凝集、またそれに伴うブラシ部材１０でのトナーの滞留を抑制することができる。ここで、本実施例では、タイミングＴ４でブラシ電圧をブラシＨＩＧＨ＿２（－２００Ｖ）に切り替えたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。このブラシ電圧の電圧値は、負極性のトナーがブラシ部材１０に引き付けられるような電界を形成する電圧値であればよい。より詳細には、このブラシ電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ））に対して正極性側に高く、かつ、ブラシ部材１０と感光ドラム１との間で放電が発生しない電圧値であればよい。したがって、上記を満足することができれば、タイミングＴ４でブラシ電圧を変更しなくてもよい。本実施例では、負極性のトナーと紙粉などの不純物Ｄとの分離性などを考慮して、ブラシ電圧を変更して電位差を大きくしている。本実施例では、このブラシ電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ））と同極性で、該感光ドラム１の表面電位よりも絶対値が小さい電圧値である。なお、負極性のトナーがブラシ部材１０に十分に引き付けられるようにするためには、このブラシ電圧と感光ドラム１の表面電位との間の電位差は、２００Ｖ以上であることが好ましい。
図１５（ａ）は、タイミングＴ４以降の感光ドラム１の周りの状態を示す模式図である。ブラシ部材１０に一次回収された負極性のトナーｔと紙粉などの不純物Ｄとは、ブラシＨＩＧＨ＿２（－２００Ｖ）と感光ドラム１の表面電位（－７００Ｖ）との間の電位差によってブラシ部材１０に静電的に引き付けられつつ、感光ドラム１と摺擦される。
図１５（ｂ）は、このときのブラシ部材１０内の状態を示す模式図である。ブラシ部材１０内には、実質的に転写ローラ５から感光ドラム１に移動した負極性のトナーｔ及び紙粉などの不純物Ｄだけが存在し、ブラシ部材１０内に滞留していた正極性のトナーは存在しない。そして、ブラシ接触部Ｐｅにおける電界及び摺擦によって、ブラシ部材１０内でトナーと紙粉などの不純物Ｄとが分離される。このとき、充分な電荷を持たないトナーも感光ドラム１との摺擦によって負極性の電荷を持つことができる。さらに、負極性のトナーは、上記電界及び摺擦によって、ブラシ部材１０内において凝集しにくく動きやすい状態を維持することができる。
・タイミングＴ５：
タイミングＴ５は、転写部Ｐｄで転写ＬＯＷ＿２（－１０００Ｖ）を受けた感光ドラム１の領域がブラシ接触部Ｐｅに到達したタイミングＴ４から所定時間が経過したタイミングである。タイミングＴ５で、転写電圧が転写ＬＯＷ＿２（－１０００Ｖ）から転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）に切り替えられる。本実施例では、タイミングＴ３の時点で、ブラシ部材１０に滞留していた正極性のトナーは感光ドラム１に吐き出されている。そのため、本実施例では、タイミングＴ５は、次のように設定することができる。まず、転写ローラ５に蓄積されていた負極性のトナーが、感光ドラム１に十分に移動する時間を確保することが望まれる。また、転写部Ｐｄで転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）を受けた感光ドラム１の領域がブラシ接触部Ｐｅに到達する時には、ブラシ部材１０内の負極性のトナーが、ブラシ接触部Ｐｅにおける電界及び摺擦によって不純物Ｄから十分に分離されていることが望まれる。本実施例では、ブラシ部材１０内における負極性のトナーと紙粉などの不純物Ｄとを分離させる時間を考慮して、タイミングＴ５は、タイミングＴ３から約７００ｍｓ経過した後としている。なお、ブラシ部材１０内の負極性のトナーと紙粉などの不純物Ｄとを分離させる時間は、５００ｍｓ以上であることが好ましい。本実施例では、転写電圧の切り替え時間などを考慮して、タイミングＴ５は、タイミングＴ３から約７００ｍｓ経過した後とした。転写部Ｐｄで転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）を受けた感光ドラム１の表面電位は、約－１００Ｖとなる。ここで、本実施例では、タイミングＴ５で転写電圧を画像形成時と同じ転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）に切り替えたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。この転写電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位をブラシ電圧に対して正極性側に高くできればよい。より詳細には、この転写電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ））に対して正極性側に高く、かつ、転写ローラ５と感光ドラム１との間で放電が発生する電圧値であればよい。例えば、転写ＨＩＧＨ＿２（＋１５００Ｖ）のような画像形成時とは異なる電圧値に切り替えてもよい。本実施例では、この転写電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では暗部電位Ｖｄ（－７００Ｖ））とは逆極性で、該感光ドラム１の表面電位よりも絶対値が大きい電圧値である。
なお、タイミングＴ５以降の感光ドラム１の周りの状態、及びブラシ部材１０内の状態は、実施例１で説明した図８（ａ）、（ｂ）に示した状態と同様である。ただし、本実施例では、図８（ａ）中のブラシ接触部Ｐｅから現像部Ｐｃまでの間のトナー（特に正極性のトナー）は実質的に存在しない。本実施例においても、ブラシ部材１０内の負極性のトナーｔは、前述の電界及び摺擦によって、ブラシ部材１０内において凝集しにくく動きやすい状態を維持している。
・タイミングＴ６：
タイミングＴ６は、転写部Ｐｄで転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）を受けた感光ドラム１の領域がブラシ接触部Ｐｅに到達したタイミングである。タイミングＴ６で、ブラシ電圧がブラシＨＩＧＨ＿２（－２００Ｖ）からブラシＨＩＧＨ＿１（－３００Ｖ）に切り替えられる。このタイミングでのブラシ接触部Ｐｅにおける感光ドラム１の表面電位は約－１００Ｖである。したがって、ブラシ部材１０に一次回収されていた負極性のトナーが、ブラシ部材１０から感光ドラム１に吐き出される。一方、ブラシ部材１０によって物理的に絡めとられた紙粉などの不純物Ｄは、ブラシ部材１０に留まる。ここで、本実施例では、タイミングＴ６でブラシ電圧をブラシＨＩＧＨ＿１（－３００Ｖ）に切り替えたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。このブラシ電圧の電圧値は、ブラシ部材１０に一次回収された負極性のトナーが感光ドラム１に静電的に引き付けられるような電界を形成する電圧値であればよい。より詳細には、このブラシ電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では約－１００Ｖ）に対して負極性側に高い（典型的には、ブラシ部材１０と感光ドラム１との間で放電が発生しない）電圧値であればよい。本実施例では、このブラシ電圧の電圧値は、感光ドラム１の表面電位（本実施例では約－１００Ｖ）と同極性で、該感光ドラム１の表面電位よりも絶対値が大きい電圧値である。なお、負極性のトナーが感光ドラム１に十分に引き付けられるようにするためには、このブラシ電圧と感光ドラム１の表面電位との間の電位差は、２００Ｖ以上であることが好ましい。
なお、タイミングＴ６以降の感光ドラム１の周りの状態、及びブラシ部材１０内の状態は、実施例１で説明した図９（ａ）、（ｂ）に示した状態と同様である。本実施例においても、ブラシ部材１０から感光ドラム１に吐き出された負極性のトナーｔは、トナー同士が凝集しておらず、紙粉などの不純物Ｄから分離された状態で、帯電部Ｐａを通過し、現像ローラ３１によって回収される。
・タイミングＴ７：
タイミングＴ７は、転写部Ｐｄで転写ＨＩＧＨ（＋１０００Ｖ）を受けた感光ドラム１の領域がブラシ接触部Ｐｅに到達したタイミングＴ６から所定時間が経過したタイミングである。タイミングＴ７は、ブラシ部材１０から感光ドラム１に吐き出された負極性のトナーの実質的に全てが現像ローラ３１によって回収された時以降のタイミングとなるように設定される。タイミングＴ７で、各種電源Ｅ１～Ｅ４、及びメインモータ（感光ドラムの駆動モータ）やスキャナモータ（露光装置４の回転ミラーの駆動モータ）などの駆動源（図示せず）がＯＦＦされ、後回転工程が終了する。
なお、本実施例では、メインモータ、転写電圧、ブラシ電圧などを同じタイミングでＯＦＦしているが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、モータのイナーシャや各種電圧の立ち下げ時間などに応じて、適宜タイミングをずらしてもよい。
＜作用効果＞
以上説明したように、本実施例では、制御部１５０は、清掃動作において転写部Ｐｄを通過する感光体１の表面の、感光体１の回転方向に関する先端が接触部Ｐｅに到達する時以前に、ブラシ部材１０と感光体１との間に正規極性とは逆極性に帯電したトナーがブラシ部材１０から感光体１に向けて移動するような電位差が形成される第４の動作（回収前吐き出し動作）（Ｔ２～Ｔ４）を有するように制御する。本実施例では、制御部１５０は、第４の動作において、帯電部材２により帯電処理された後に転写部材５と感光体１との間で放電が発生しない状態で転写部Ｐｄを通過して接触部Ｐｅに到達する感光体１の表面の電位に対してトナーの正規極性とは逆極性側に高い電圧であって、ブラシ部材１０と感光体１との間で放電が発生しない電圧（ブラシＨＩＧＨ＿１）を、ブラシ電源Ｅ４によりブラシ部材１０に印加するように制御する。
このように、本実施例では、実施例１と同様に、転写ローラ５の清掃動作時に、転写ローラ５から感光ドラム１に移動させた負極性のトナーをブラシ部材１０に一次回収する。そして、この負極性のトナーを、ブラシ接触部Ｐｅにおけるブラシ部材１０と感光ドラム１との間での電界及び摺擦によって紙粉などの不純物Ｄから分離させた状態で、ブラシ部材１０から感光ドラム１に吐き出す。これにより、トナー同士が凝集して帯電ローラ２に不均一に付着することを抑制し、局所的な帯電不良による濃度ムラなどの画像不良の発生を抑制することができる。
また、本実施例では、転写ローラ５から感光ドラム１に移動した負極性のトナーがブラシ接触部Ｐｅに到達する前に、ブラシ部材１０に滞留している正極性のトナーを感光ドラム１に吐き出す。これにより、正極性のトナーと負極性のトナーとによる電荷の奪い合いや凝集、またそれに伴うブラシ部材１０でのトナー滞留を抑制することができる。
なお、実施例２と同様に、本実施例においてブラシローラ１２で構成されたブラシ部材１０を用いてもよい。
［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
上述の実施例では、転写電圧やブラシ電圧を変更して感光ドラムの表面電位を制御しているが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、感光ドラムを電気的に接地して表面電位をグランド（０Ｖ）にした状態で、転写電圧やブラシ電圧を変更してもよい。また、感光ドラムに直接電圧を印加することによって、転写ローラと感光ドラムとの間、あるいはブラシ部材と感光ドラムとの間の電位関係を制御してもよい。
また、上述の実施例では、本発明をＤＣ帯電方式の画像形成装置に適用した場合を例に説明したが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。本発明は、帯電電圧として直流電圧（直流成分）と交流電圧（交流成分）とを重畳した振動電圧を用いるＡＣ帯電方式の画像形成装置にも適用できる。
また、上述の実施例では、現像電圧については直流成分についてのみ説明したが、現像電圧は直流電圧（直流成分）と交流電圧（交流成分）とが重畳された振動電圧であってもよい。
また、上述の実施例では、ブラシ電圧については直流成分についてのみ説明したが、ブラシ電圧は直流電圧（直流成分）と交流電圧（交流成分）とが重畳された振動電圧であってもよい。
また、上述の実施例では、除電手段としての前露光装置により除電部で感光ドラムに除電光を照射する構成としたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、ファーブラシなどの導電性の繊維からなるブラシ部材の毛先を感光ドラムに当接させて、感光ドラムを除電する構成としてもよい。また、除電手段は、除電により帯電ムラを均すことを目的として設けているため、例えば帯電ムラが十分に少ない帯電手段を用いる場合などには、除電手段を設けなくてもよい。
また、上述の実施例では、転写ローラの清掃動作は、非画像形成時としての後回転工程において実行されるものとして説明したが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。転写ローラの清掃動作は、非画像形成時であれば任意のタイミングで実行することができる。例えば、上述の実施例では、あるジョブにおいて画像出力枚数が所定の閾値以上となった場合に、そのジョブの全ての画像形成が終了した後の後回転工程で転写ローラの清掃動作を実行した。これに対し、ジョブ中に画像出力枚数が所定の閾値以上になった場合に、紙間を延長するなどして転写ローラの清掃動作を実行することもできる。
また、上述の実施例では、現像剤としての非磁性一成分現像剤であるトナーを用いたが、現像剤は例えば磁性一成分現像剤であってもよい。
また、上述の実施例では、本発明を、感光ドラムのクリーニング専用のクリーニング手段を持たない「クリーナレス方式」の構成に適用したが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、感光ドラムの回転方向に関してブラシ接触部よりも下流側、かつ、帯電部よりも上流側で感光ドラムに当接するクリーニングブレードをクリーニング手段として用いた「ブレードクリーニング方式」の構成にも本発明は適用できる。ブレードクリーニング方式の構成においても、清掃動作時に転写部材から感光体に移動したトナーが紙粉などの不純物と共に凝集した状態でクリーニング部に到達することを抑制することが望まれる。このようなトナーと不純物との混合物がクリーニング部に到達すると、これがクリーニング部に噛み込まれるなどして、トナーのすり抜けが発生し、帯電部材にトナーが不均一に付着して感光体の局所的な帯電ムラが発生する可能性がある。そのため、ブレードクリーニング方式の構成に関しても本発明を適用することが有効である。ただし、本発明は、ブラシ接触部から帯電部にトナーが直接的に送られるクリーナレス方式の構成において、特に顕著な効果が得られるものと言える。
また、上述の実施例では、感光体は、回転可能なドラム型であったが、回転可能な無端状のベルトなどの回転可能な回転体であればよい。また、上述の実施例では、転写部材は、回転可能なローラ型の部材であったが、これに限定されるものではない。例えば、パッド状の部材、シート状の部材、ブラシ状の部材（固定ブラシや回転可能なブラシローラなど）、回転可能な無端状のベルト（ベルトを介して感光体に当接する押圧部材が設けられていてよい）などであってもよい。典型的には、転写部材は、回転可能な回転体である。また、上述の実施例では、帯電部材は、回転可能なローラ型の部材であったが、ブラシ状の部材（回転可能なブラシローラなど）、回転可能な無端状のベルトなどであってもよい。
１ 感光ドラム
２ 帯電ローラ
３ 現像装置
４ 露光装置
５ 転写ローラ
７ 前露光装置
１０ ブラシ部材
１１ 固定ブラシ
１２ ブラシローラ

Claims (18)

  1. 回転可能な感光体と、
    前記感光体の表面に接触して帯電部を形成し、前記帯電部で前記感光体の表面を帯電処理する帯電部材と、
    前記帯電部材により帯電処理された前記感光体上に静電像を形成する静電像形成部と、
    前記静電像に正規極性に帯電したトナーを供給し、前記感光体上にトナー像を形成する現像装置と、
    前記感光体の表面に接触して転写部を形成し、前記転写部を通過する記録材に前記感光体上のトナー像を転写させる転写部材と、
    前記転写部材に電圧を印加する転写電源と、
    前記感光体の回転方向に関して前記転写部よりも下流側かつ前記帯電部よりも上流側で前記感光体の表面に接触して接触部を形成するブラシ部材と、
    前記ブラシ部材に電圧を印加するブラシ電源と、
    前記転写部材に付着したトナーを前記記録材が前記転写部にない時に前記転写部材から前記感光体の表面に移動させる清掃動作を実行可能な制御部と、
    を有し、
    前記制御部は、前記清掃動作が、前記転写部材と前記感光体との間に前記正規極性に帯電したトナーが前記転写部材から前記感光体に向けて移動するような電位差が形成される第１の動作と、前記ブラシ部材と前記感光体との間に前記正規極性に帯電したトナーが前記感光体から前記ブラシ部材に向けて移動するような電位差が形成される第２の動作と、を有するように制御することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記制御部は、前記清掃動作において、前記転写電源により前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
  3. 前記制御部は、前記清掃動作において、前記ブラシ電源により前記ブラシ部材に印加する電圧を制御す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。
  4. 前記制御部は、前記第１の動作において、前記帯電部材により帯電処理されて前記転写部に到達する前記感光体の表面の電位に対して前記正規極性側に高い電圧であって、前記転写部材と前記感光体との間で放電が発生しない電圧を、前記転写電源により前記転写部材に印加するように制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
  5. 前記制御部は、前記第２の動作において、前記転写部を通過して前記接触部に到達する前記感光体の表面の電位に対して前記正規極性とは逆極性側に高い電圧であって、前記ブラシ部材と前記感光体との間で放電が発生しない電圧を、前記ブラシ電源により前記ブラシ部材に印加するように制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
  6. 前記制御部は、前記第２の動作が、少なくとも、前記第１の動作において前記転写部を通過する前記感光体の表面の前記回転方向に関する先端が前記接触部に到達する時から所定時間にわたり継続するように制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
  7. 前記所定時間は、５００ｍｓ以上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。
  8. 前記制御部は、前記第２の動作が終了した時以降に、前記ブラシ部材と前記感光体との間に前記正規極性に帯電したトナーが前記ブラシ部材から前記感光体に向けて移動するような電位差が形成される第３の動作を有するように制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
  9. 前記制御部は、前記第３の動作において、前記第１の動作が終了した時以降に前記転写部を通過して前記接触部に到達する前記感光体の表面の電位に対して前記正規極性側に高い電圧を、前記ブラシ電源により前記ブラシ部材に印加するように制御することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
  10. 前記制御部は、前記第１の動作が終了した時以降に、前記帯電部材により帯電処理されて前記転写部に到達する前記感光体の表面の電位に対して前記正規極性とは逆極性側に高い電圧であって、前記転写部材と前記感光体との間で放電が発生する電圧を、前記転写電源により前記転写部材に印加するように制御することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
  11. 前記制御部は、前記清掃動作において前記転写部を通過する前記感光体の表面の前記回転方向に関する先端が前記接触部に到達する時以前に、前記ブラシ部材と前記感光体との間に前記正規極性とは逆極性に帯電したトナーが前記ブラシ部材から前記感光体に向けて移動するような電位差が形成される第４の動作を有するように制御することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
  12. 前記制御部は、前記第４の動作において、前記帯電部材により帯電処理された後に前記転写部材と前記感光体との間で放電が発生しない状態で前記転写部を通過して前記接触部に到達する前記感光体の表面の電位に対して前記正規極性とは逆極性側に高い電圧であって、前記ブラシ部材と前記感光体との間で放電が発生しない電圧を、前記ブラシ電源により前記ブラシ部材に印加するように制御することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
  13. 前記ブラシ部材は、固定配置された導電性のブラシ部を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
  14. 前記ブラシ部材は、回転可能な導電性のブラシ部を有し、
    前記ブラシ部は、前記感光体の回転に伴って従動回転するか、前記感光体の周速度に対して速度差を有して若しくは有さずに前記接触部で前記感光体と前記ブラシ部とが順方向に移動するように回転駆動されるか、又は前記接触部で前記感光体と前記ブラシ部とが逆方向に移動するように回転駆動されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
  15. 前記転写部で前記感光体から前記記録材にトナー像が転写された後に前記感光体の表面に残留したトナーが前記接触部を通過する時には、前記ブラシ電源により前記ブラシ部材に前記正規極性と同極性の電圧が印加されることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
  16. 前記転写部で前記感光体から前記記録材にトナー像が転写された後に前記感光体の表面に残留したトナーは、前記現像装置によって回収されることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
  17. 前記トナーは、平均円形度が０．９６以上であることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
  18. 前記トナーは一成分現像剤であることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
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