JP5965887B2

JP5965887B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5965887B2
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Inventors: 朋久大倉
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Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、画像形成装置に設けられた補助帯電装置を清掃する技術に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、像担持体と、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、転写部とを有し、転写部にトナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスを印加することにより、像担持体の表面に形成されたトナー画像を記録紙上に転写させている。しかしながら、転写部に正規帯電極性とは逆極性のバイアスを印加するため、像担持体の表面の帯電が正規帯電極性とは逆極性側へ変動する場合や、像担持体の表面に帯電ムラが発生する場合があり、その結果、メモリー画像と呼ばれる画像不良が発生する場合があった。

上記の問題に対して、像担持体の回転方向における帯電装置よりも上流側に、補助帯電部材を配置する技術が知られている。これにより、像担持体の表面に発生する帯電ムラを抑制することができる。また、補助帯電部材にトナーが付着すると、その付着の程度により、像担持体の表面に帯電ムラが発生してしまうため、帯電補助部材を清掃する必要がある。特許文献１には、非画像形成時において、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスを補助帯電装置に印加することで、補助帯電装置を清掃する技術が開示されている。

特開２００２−３７２８７８号公報

上記の特許文献１に開示される技術では、補助帯電装置を清掃するためにトナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスを補助帯電装置に印加するので、像担持体の表面の帯電を変動させてしまう場合がある。このため、補助帯電装置の清掃動作後に、像担持体を数周程度回転させて、像担持体の表面電位を安定化させる必要がある。その結果、補助帯電装置の清掃動作後に画像形成動作を行うまでに時間がかかるという問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、補助帯電装置の清掃動作後に画像形成動作を行うまでにかかる時間を短縮することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一局面にかかる画像形成装置は、回転可能な像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、帯電した前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー画像を被転写体に転写させる転写部と、前記像担持体の回転方向における前記転写部よりも下流側、かつ、前記帯電装置よりも上流側に配置され、前記像担持体の表面を帯電させる補助帯電装置と、前記像担持体の表面に残留するトナーを除去するトナー除去装置と、前記転写部および前記補助帯電装置にバイアスを印加する電源装置と、前記電源装置が前記転写部および前記補助帯電装置に印加するバイアスを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、非画像形成時において、前記電源装置に、トナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスを前記転写部に印加させ、前記転写部を清掃させる転写部清掃モード、および、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスを前記補助帯電装置に印加させ、前記補助帯電装置を清掃させる補助帯電装置清掃モードを有し、前記転写部清掃モードを終了して、前記電源装置に前記転写部に印加させるバイアスをトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスから逆極性のバイアスに切り替えさせる時点で前記転写部に対応する位置にある前記像担持体の周面位置が、前記補助帯電装置に対応する位置に到達したときに、前記補助帯電装置清掃モードを終了し、前記電源装置に、前記補助帯電装置に印加させるバイアスを、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスから同極性のバイアスに切り替えさせる、画像形成装置である。

本発明の一局面にかかる画像形成装置によれば、補助帯電装置の清掃動作後に画像形成動作を行うまでにかかる時間を短縮することができる。

本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の構造を示す正面断面図である。本発明の一実施形態にかかる画像形成部の構成を示す正面断面図である。本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の主要内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の清掃モードにおける動作の流れを示すフローチャートである。本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。比較例にかかる画像形成装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置について図面を参照して説明する。

＜構成＞
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の構造を示す正面断面図である。本発明の一実施形態にかかる画像形成装置１は、画像形成部２と、用紙搬送機構３と、給紙部４と、定着部５と、排出トレイ６とを備えている。本実施形態では、画像形成装置１がプリンターである場合を例にして説明する。

画像形成装置１が画像形成動作を行う場合は、ネットワーク接続されたコンピューターから受信した画像データ、又は内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部２が、用紙搬送機構３により給紙部４から搬送路３１を搬送されてきた記録媒体としての記録紙Ｐにトナー画像を形成する。この後、定着部５が、記録紙Ｐ上のトナー画像を熱圧着により記録紙Ｐに定着させる。定着処理の完了した画像形成済みの記録紙Ｐは排出トレイ６に排出される。

画像形成部２は、感光体ドラム２１と、帯電装置２２と、露光装置２３と、現像装置２４と、転写ローラー２５と、補助帯電装置２６と、トナー除去装置２７と、を備えている。各構成の詳細な説明は後述する。

用紙搬送機構３は、搬送路３１と、搬送ローラー３２と、レジストローラー３３と、を備えている。

搬送路３１は、給紙部４から、画像形成部２および定着部５を経て、排出トレイ６まで記録紙Ｐが搬送させる搬送路である。搬送路３１の各所には、搬送ローラー３２が設けられており、当該搬送ローラー３２の回転により、記録紙Ｐが搬送路３１内において、給紙部４から、画像形成部２、定着部５、排出トレイ６へ搬送される。

レジストローラー３３は、搬送路３１における画像形成部２の記録紙Ｐの搬送方向上流側に設けられ、搬送路３１において搬送される記録紙Ｐを、感光体ドラム２１と転写ローラー２５とが対向する位置（すなわち、画像形成部２によるトナー画像の転写位置）に搬送するタイミングを調整する。

レジストセンサー７５は、搬送路３１においてレジストローラー３３よりも記録紙Ｐの搬送方向上流側に設けられている。後述する制御部１００（図３参照）は、レジストセンサー７５により記録紙Ｐの先端部の到達が検出されたタイミングを用いて、当該タイミングから予め定められた一定時間経過後に、画像形成部２によるトナー画像の転写位置に記録紙Ｐが搬送されるように、記録紙Ｐが画像形成部２の転写位置に到着するタイミングを調整する。

定着部５は、画像形成部２による記録紙Ｐへのトナー画像転写位置よりも記録紙Ｐの搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部２を通過した記録紙Ｐに転写されたトナー画像を熱ローラー５１および圧ローラー５２により熱圧着して記録紙Ｐに定着させる。

次に、画像形成部２の各構成について説明する。図２は、画像形成部２の構成を示す正面断面図である。

感光体ドラム（像担持体）２１は、その表面に感光層が設けられ、静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成する。

帯電装置２２は、感光体ドラム２１の表面に対向する位置に設けられている。帯電装置２２は、図２に示す矢印の方向へ回転する感光体ドラム２１の周面を予め定められた帯電能力で一様に帯電させる。帯電装置２２の上記予め定められた帯電能力は、例えば、感光体ドラム２１の表面を所定電位とする能力に設定されている。帯電装置２２は、感光体ドラム２１の回転軸方向と同一方向の回転軸を有する帯電ローラー２２２を備えている。当該帯電ローラー２２２には、帯電バイアス印加部（電源装置）２２３により、トナーの正規帯電極性（本実施の形態ではプラス極性）と同極性の帯電バイアスが印加される。帯電ローラー２２２に印加される帯電バイアスは、後述する印加バイアス制御部１０１（図３参照）により制御される。帯電ローラー２２２が感光体ドラム２１表面に接触することにより、感光体ドラム２１表面が帯電させる。

なお、帯電装置２２は、帯電ローラー２２２による接触帯電方式に限られず、他の方式でも構わない。帯電装置２２に、例えば、コロトロン又はスコロトロン等のコロナ放電方式のものを採用してもよい。

露光装置２３は、感光体ドラム２１の表面に対向する位置であって、感光体ドラム２１周面の上記回転方向において帯電装置２２よりも下流側に設けられている。露光装置２３は、画像形成装置１にネットワーク接続されたコンピューターから受信した画像データ、又は内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に対応したレーザー光を、図２に矢印で示すように、帯電後の感光体ドラム２１の周面に照射し、感光体ドラム２１の周面に、当該画像データに対応する静電潜像を形成する。露光装置２３は、レーザー露光部であり、レーザービームを出力するレーザー光源と、当該レーザービームを感光体ドラム２１表面に向けて反射させるポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザー光を感光体ドラム２１に導くためのレンズやミラー等の光学部品を備えている。なお、露光装置２３は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）により感光体ドラム２１表面を照射する方式のもの等、他の方式からなるものであってもよい。

現像装置２４は、感光体ドラム２１表面に露光装置２３によって形成された静電潜像にトナーを供給する。現像装置２４は、感光体ドラム２１の回転軸方向と同一方向の回転軸を有する現像ローラー２４１を、感光体ドラム２１に対向する位置に備え、当該現像ローラー２４１により感光体ドラム２１表面に現像装置２４内に貯留されているトナーを供給する。そして、現像装置２４は、感光体ドラム２１の表面上の露光装置２３によって露光された部分に静電潜像にトナーを付着させ、静電潜像に応じたトナー画像を形成する。現像装置２４に対しては、不図示のトナーコンテナーからトナーが供給される。

転写ローラー（転写部）２５は、感光体ドラム２１の回転軸方向と同一方向の回転軸を有し、感光体ドラム２１に対向する位置であって、感光体ドラム２１の回転方向において現像装置２４よりも下流側に設けられている。転写ローラー２５は、感光体ドラム２１表面に対して押圧された状態で設けられている。転写ローラー２５には、転写バイアス印加部（電源装置）２５２により、転写バイアスが印加される。転写ローラー２５に印加される転写バイアスは、後述する印加バイアス制御部１０１により制御される。画像形成時において、トナーの正規帯電極性とは異なる極性の転写バイアスが転写ローラー２５に印加され、転写ローラー２５は、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー画像を、感光体ドラム２１および当該転写ローラー２５のニップ部Ｎに搬送されてくる記録紙Ｐに転写させる。

また、詳細は後述するが、画像形成装置１は、非画像形成時において転写ローラー２５および後述する補助帯電装置２６の補助帯電ローラー２６２を清掃する清掃モードを有している。当該清掃モードにおいて、トナーの正規帯電極性とは同極性の転写バイアスが転写ローラー２５に印加され、転写ローラー２５は、転写ローラー２５に付着したトナーを感光体ドラム２１に吐出する。

補助帯電装置２６は、感光体ドラム２１の回転方向において転写ローラー２５よりも下流側、かつ、帯電装置２２上流側に配置され、感光体ドラム２１の表面を帯電させる。

上述の通り、転写ローラー２５には、トナーの正規帯電極性とは異なる極性の転写バイアスが転写ローラー２５に印加される。この転写バイアスにより感光体ドラム２１の表面の帯電が正規帯電極性とは逆極性側へ変動する場合や、像担持体の表面に帯電ムラが発生する場合がある。補助帯電装置２６は、この感光体ドラム２１の表面に発生する帯電ムラを抑制するために、帯電装置２２による帯電より前に、感光体ドラム２１の表面を帯電（プレ帯電）させるものである。

補助帯電装置２６は、感光体ドラム２１の回転軸方向と同一方向の回転軸を有する補助帯電ローラー２６２を備えている。当該補助帯電ローラー２６２には、補助帯電バイアス印加部（電源装置）２６３により、補助帯電バイアスが印加される。補助帯電ローラー２６２に印加される補助帯電バイアスは、後述する印加バイアス制御部１０１により制御される。画像形成時において、トナーの正規帯電極性とは同極性の補助帯電バイアスが補助帯電ローラー２６２に印加され、補助帯電ローラー２６２は、感光体ドラム２１の表面を帯電させる。

また、詳細は後述するが、上述の清掃モードにおいて、トナーの正規帯電極性とは逆極性の補助帯電バイアスが補助帯電ローラー２６２に印加され、補助帯電ローラー２６２は、補助帯電ローラー２６２に付着したトナーを感光体ドラム２１に吐出する。

トナー除去装置２７は、感光体ドラム２１の回転方向において補助帯電装置２６よりも下流側に配置され、感光体ドラム２１の表面に残留するトナーを除去する。

トナー除去装置２７は、クリーニングブレード２７１と、トナー貯留部２７２と、トナー搬送スクリュー２７３とを有している。

クリーニングブレード２７１は、平板状部材からなり、感光体ドラム２１の回転軸方向に延びる。クリーニングブレード２７１は、先端部が感光体ドラム２１の表面に接触するように、トナー除去装置２７のケーシング２７４に取り付けられている。クリーニングブレード２７１は、感光体ドラム２１の表面から、感光体ドラム２１の表面に残留するトナーを除去する。具体的には、クリーニングブレード２７１は、画像形成時において、転写ローラー２５により記録紙Ｐ上に転写されずに感光体ドラム２１の表面に残留するトナー、および、非画像形成時の清掃モードにおいて、転写ローラー２５および補助帯電ローラー２６２から感光体ドラム２１の表面に吐出されたトナーを除去する。当該除去されたトナーは、トナー貯留部２７２に落下して溜まる。

トナー貯留部２７２には、トナー搬送スクリュー２７３が設けられている。トナー搬送スクリュー２７３の回転軸の周面には、螺旋状に不図示のトナー搬送羽根が設けられており、当該トナー搬送羽根によって、トナー貯留部２７２内のトナーが、所定位置に集められる。

次に、画像形成装置１の内部構成を説明する。図３は画像形成装置１の主要内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。

画像メモリー７１は、画像形成部２による画像形成の対象となる画像データを一時的に保存する領域である。

ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）７２は、画像形成装置１にネットワーク接続されたコンピューターから受信した画像データ等を記憶する大容量の記憶装置である。

画像形成装置１は、制御ユニット１０を備える。制御ユニット１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび専用のハードウェア回路等から構成される。制御ユニット１０は、上記のＲＯＭ又はＨＤＤ７２に記憶されたプログラムが上記のＣＰＵに実行されることにより、制御部１００および印加バイアス制御部１０１として機能する。

制御部１００は、画像形成装置１の全体的な動作制御を司る。制御部１００は、画像形成部２、定着部５、原稿給送部６、画像メモリー７１、ＨＤＤ７２、帯電装置駆動部２２１、補助帯電装置駆動部２６１、感光体ドラム駆動部２１１、転写ローラー駆動部２５１、現像装置駆動部２４２、トナー除去装置駆動部２７５、レジストセンサー７５等と接続されている。制御部１００は、接続されている上記各機構の動作制御や、各機構との間での信号又はデータの送受信を行う。

印加バイアス制御部１０１は、帯電装置駆動部２２１の帯電バイアス印加部２２３、補助帯電装置駆動部２６１の補助帯電バイアス印加部２６３、および転写ローラー駆動部２５１の転写バイアス印加部２５２が印加するバイアスを制御する。

印加バイアス制御部１０１は、画像形成時（画像形成モード）において、転写バイアス印加部２５２に、トナーの正規帯電極性とは逆極性の転写バイアスを転写ローラー２５に印加させ、補助帯電バイアス印加部２６３に、トナーの正規帯電極性と同極性の補助帯電バイアスを補助帯電ローラー２６２に印加させるバイアス制御を行って、記録紙Ｐに画像を形成させる。また、印加バイアス制御部１０１は、上記の画像形成モードに加えて、非画像形成時において転写ローラー２５および補助帯電ローラー２６２を清掃させる清掃モードを有している。当該清掃モードは、転写ローラー２５を清掃させる転写ローラー清掃モード、および、補助帯電ローラー２６２を清掃させる補助帯電装置清掃モードからなる。転写ローラー清掃モードでは、印加バイアス制御部１０１は、転写バイアス印加部２５２に、トナーの正規帯電極性とは同極性の転写バイアスを転写ローラー２５に印加させ、画像形成時に転写ローラー２５に付着したトナーを吐出させる。補助帯電装置清掃モードでは、印加バイアス制御部１０１は、補助帯電バイアス印加部２６３に、トナーの正規帯電極性とは逆極性の補助帯電バイアスを補助帯電ローラー２６２に印加させ、画像形成時に補助帯電ローラー２６２に付着したトナーを吐出させる。

（補助帯電装置清掃モードを終了するタイミング）
印加バイアス制御部１０１は、補助帯電装置清掃モードを終了し、補助帯電バイアス印加部２６３に、補助帯電ローラー２６２に印加させるバイアスを、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスから同極性のバイアスに切り替えさせるタイミングで、転写ローラー清掃モードを終了し、転写バイアス印加部２５２に、転写ローラー２５に印加させるバイアスをトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスから逆極性のバイアスに切り替えさせるタイミングに基づいて決定する。具体的には、印加バイアス制御部１０１は、感光体ドラム２１の回転速度と、感光体ドラム２１の周面における転写ローラー２５および補助帯電ローラー２６２の位置関係とを用いて、転写ローラー２５に対応する位置にある感光体ドラム２１の周面位置が、補助帯電ローラー２６２に対応する位置に到達するまでの時間を算出する。そして、印加バイアス制御部１０１は、転写ローラー清掃モードを終了したタイミングから、上記の算出した時間が経過したタイミングで、補助帯電装置清掃モードを終了する。

すなわち、印加バイアス制御部１０１は、転写ローラー清掃モードを終了して、転写バイアス印加部２５２に、転写ローラー２５に印加させるバイアスをトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスから逆極性のバイアスに切り替えさせる時点で転写ローラー２５に対応する位置にある感光体ドラム２１の周面位置が、補助帯電ローラー２６２に対応する位置に到達したときに、補助帯電装置清掃モードを終了し、補助帯電バイアス印加部２６３に、補助帯電ローラー２６２に印加させるバイアスを、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスから同極性のバイアスに切り替えさせる。

転写ローラー清掃モードにおいて転写ローラー２５に印加するバイアスと、補助帯電装置清掃モードにおいて補助帯電ローラー２６２に印加するバイアスとは、逆極性であるため、転写ローラー清掃モードにおいて変化した感光体ドラム２１の表面の電位を、補助帯電清掃モードにおいて打ち消すことができる。上述したように、印加バイアス制御部１０１は、転写ローラー清掃モードを終了する感光体ドラム２１の周面位置と、補助帯電装置清掃モードを終了する感光体ドラム２１の周面位置とが同一となるように、転写バイアス印加部２５２と補助帯電バイアス印加部２６３とに印加するバイアスを制御するため、転写ローラー清掃モードおよび補助帯電装置清掃モードを終了した後における感光体ドラム２１の表面の電位のムラを抑えることができる。その結果、転写ローラー２５および補助帯電装置２６の清掃動作後に画像形成動作を行うまでにかかる時間を短縮することができる。

（補助帯電装置清掃モードを開始するタイミング）
非画像形成時であっても、トナーの帯電を安定化させる等のために、感光体ドラム２１上にトナーを付着させる場合がある。補助帯電装置清掃モードでは、印加バイアス制御部１０１が、補助帯電バイアス印加部２６３に、トナーの正規帯電極性とは逆極性の補助帯電バイアスを補助帯電ローラー２６２に印加させるため、感光体ドラム２１上にトナーが付着している場合に補助帯電装置清掃モードを開始した時には、そのトナーを吸着しまう。そこで、印加バイアス制御部１０１は、非画像形成時であって、補助帯電装置２６に対応する感光体ドラム２１の周面位置にトナーが到達しないタイミングで、補助帯電装置清掃モードを開始する。

＜動作＞
次に、上記構成を備える画像形成装置１の清掃モードにおける動作を説明する。図４は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置１の清掃モードにおける動作の流れを示すフローチャートである。

図４に示すように、制御部１００は、清掃モードを開始するか否かを判定する（ステップＳ１１）。例えば、清掃モードは、あらかじめ定められた回数の画像形成を行った後の非画像形成時において実行される。

清掃モードを開始する判定が行われた場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、印加バイアス制御部１０１は、転写バイアス印加部２５２に、転写ローラー２５に印加する転写バイアスをトナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスから同極性のバイアスに切り替えさせる（ステップＳ１２）。すなわち、印加バイアス制御部１０１は、転写ローラー清掃モードを開始させる。

印加バイアス制御部１０１は、制御部１００により現像装置２４等の動作が制御され、補助帯電装置２６に対応する感光体ドラム２１の周面位置にトナーが到達するかしないかを判定する（ステップＳ１３）。

補助帯電装置２６に対応する感光体ドラム２１の周面位置にトナーが到達しない場合（ステップ１３においてＮＯ）、印加バイアス制御部１０１は、補助帯電バイアス印加部２６３に、補助帯電ローラー２６２に印加する補助帯電バイアスをトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスから逆極性のバイアスに切り替えさせる（ステップＳ１４）。すなわち、印加バイアス制御部１０１は、補助帯電装置清掃モードを開始させる。

次に、印加バイアス制御部１０１は、転写ローラー２５の清掃が完了したか否かを判定する（ステップＳ１５）。例えば、印加バイアス制御部１０１は、転写ローラー清掃モードの開始時からあらかじめ定められた時間が経過した場合には、転写ローラー２５の清掃が完了したと判定する。

転写ローラー２５の清掃が完了したと判定された場合（ステップＳ１５においてＹＥＳ）、印加バイアス制御部１０１は、転写ローラー清掃モードを終了し、転写バイアス印加部２５２に、転写ローラー２５に印加させるバイアスをトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスから逆極性のバイアスに切り替えさせる（ステップＳ１６）。

印加バイアス制御部１０１は、転写ローラー２５に対応する位置にある感光体ドラム２１の周面位置が、補助帯電ローラー２６２に対応する位置に到達するまでの時間を算出する（ステップＳ１７）。この時間の算出には、感光体ドラム２１の回転速度と、感光体ドラム２１の周面における転写ローラー２５および補助帯電ローラー２６２の位置関係とを用いる。

そして、印加バイアス制御部１０１は、転写ローラー清掃モードを終了したタイミングから、ステップＳ１７で算出した時間が経過したタイミングで、補助帯電装置清掃モードを終了し、補助帯電バイアス印加部２６３に、補助帯電ローラー２６２に印加する補助帯電バイアスをトナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスから同極性のバイアスに切り替えさせる（ステップＳ１８）。

その後、制御部１００は、画像形成部２を制御して、画像形成動作を再開させる（ステップＳ１９）。

次に、図５および図６に示すタイミングチャートを用いて、画像形成装置１の具体的な動作を説明する。

図５は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置１の動作の一例を示すタイミングチャートである。この例では、感光体ドラム２１の外径を２５．５［ｍｍ］、帯電ローラー２２２の外径を１２．０［ｍｍ］、転写ローラー２５の外径を１５．０［ｍｍ］、補助帯電ローラー２６２の外径を１０．０［ｍｍ］とする。また、帯電ローラー２２２、現像ローラー２４１、転写ローラー２５、および補助帯電ローラー２６２は、感光体ドラム２１の外周面に対向する位置に、それぞれ９０［度］の角度をあけて配置されているとする。また、感光体ドラム２１の回転速度を２００［ｍｍ／ｓ］とする。このとき、感光体ドラム２１が１周回転するのにかかる時間は４００［ｍｓｅｃ］となり、転写ローラー２５に対応する位置にある感光体ドラム２１の周面位置が、補助帯電ローラー２６２に対応する位置に到達するまでの時間は１００［ｍｓｅｃ］となる。

図５の第１段目は、帯電装置２２の帯電ローラー２２２に印加する電圧の推移を示す。また、図５の第２段目は、現像ローラー２４１に対応する位置にある感光体ドラム２１の周面位置における電位の推移を示す。ここに示すように、記録紙Ｐの後端部が転写ローラー２５のニップ部Ｎを通過した後のタイミングｔ１〜ｔ２の２００［ｍｓｅｃ］の間において、印加バイアス制御部１０１は、帯電ローラー２２２に印加する電圧を１２００［Ｖ］から８００［Ｖ］に低下させる。このとき、感光体ドラム２１の表面電位が５００［Ｖ］から１００［Ｖ］へと低下し（タイミングｔ３〜ｔ４）、現像ローラー２４１によりトナー画像が４０［ｍｍ］形成される。

図５の第３段目は、転写ローラー２５に印加する電圧の推移を示す。ここに示すように、現像ローラー２４１により形成されたトナー画像は、現像してから１００［ｍｓｅｃ］後（タイミングｔ６〜ｔ７）に転写ローラー２５に対応する位置に到達する。トナー画像が到達するタイミングｔ６より前のタイミングｔ５において、印加バイアス制御部１０１が転写ローラー清掃モードを開始し、転写ローラーに印加する電圧を−１０００［Ｖ］から５００［Ｖ］に切り替えているため、トナー画像は転写ローラー２５に付着しない。転写ローラー清掃モードを開始してから予め定められた時間が経過後（タイミングｔ８）、印加バイアス制御部１０１は、転写ローラー清掃モードを終了し、転写ローラー２５に印加する電圧を５００［Ｖ］から−４００［Ｖ］に切り替える。その後、感光体ドラム２１の表面電位が安定したタイミングｔ９で、印加バイアス制御部１０１は、転写ローラー２５に印加する電圧を−４００［Ｖ］から−１０００［Ｖ］に切り替え、画像形成動作を再開させる。

図５の第４段目は、補助帯電装置２６の補助帯電ローラー２６２に印加する電圧の推移を示す。現像ローラー２４１により形成されたトナー画像は、現像してから２００［ｍｓｅｃ］後（タイミングｔ１１〜ｔ１２）に補助帯電ローラー２６２に対応する位置に到達する。この期間において、補助帯電装置清掃モードが開始されておらず、補助帯電ローラー２６２には、トナーの正規帯電極性と同極性の１０００［Ｖ］の電圧が印加されているため、トナーは補助帯電ローラー２６２に付着しない。その後、印加バイアス制御部１０１は、タイミングｔ１３において、補助帯電装置清掃モードを開始し、補助帯電ローラー２６２に印加する電圧を１０００［Ｖ］から−８００［Ｖ］に切り替える。そして、印加バイアス制御部１０１は、タイミングｔ１４において、補助帯電装置清掃モードを終了し、補助帯電ローラー２６２に印加する電圧を−８００［Ｖ］から１０００［Ｖ］に切り替える。ここで、補助帯電清掃モードを終了するタイミングｔ１４は、転写ローラー清掃モードを終了したタイミングｔ８から、転写ローラー２５に対応する位置にある感光体ドラム２１の周面位置が補助帯電ローラー２６２に対応する位置に到達するまでの時間である１００［ｍｓｅｃ］を経過したタイミングである。

図５の第５段目は、帯電装置２２の帯電ローラー２２２に印加する電圧の推移を示す。また、図５の第６段目は、現像ローラー２４１に対応する位置にある感光体ドラム２１の周面位置における電位の推移を示す。ここに示すように、転写ローラー清掃モードを開始したタイミングｔ５から、転写ローラー２５に対応する位置にある感光体ドラム２１の周面位置が現像ローラー２４１に対応する位置に到達するまでの時間である３００［ｍｓｅｃ］を経過したタイミングｔ１５〜ｔ１６において、転写ローラー清掃モードにおいて転写ローラー２５に印加したバイアスが原因となって、感光体ドラム２１の表面電位が変動している。そして、補助帯電装置清掃モードを開始したタイミングｔ１３から、補助帯電ローラー２６２に対応する位置にある感光体ドラム２１の周面位置が現像ローラー２４１に対応する位置に到達するまでの時間である２００［ｍｓｅｃ］を経過したタイミングｔ１６以後は、転写ローラー清掃モードにおいて変化した感光体ドラム２１の表面電位が、補助帯電装置清掃モードにおいて印加される補助帯電バイアスにより打ち消されている。

また、印加バイアス制御部１０１は、補助帯電清掃モードを終了するタイミングｔ１４を、転写ローラー清掃モードを終了したタイミングｔ８に基づき、上記に示すように決定している。すなわち、印加バイアス制御部１０１は、転写ローラー清掃モードを終了する感光体ドラム２１の周面位置と、補助帯電装置清掃モードを終了する感光体ドラム２１の周面位置とが同一となるように、転写バイアス印加部２５２と補助帯電バイアス印加部２６３とに印加するバイアスを制御している。このため、転写ローラー清掃モードおよび補助帯電装置清掃モードを終了した後における感光体ドラム２１の表面の電位のムラを抑えることができている。その結果、転写ローラー２５および補助帯電装置２６の清掃動作後に画像形成動作を行うまでにかかる時間を短縮することができている。

図６は、比較例にかかる画像形成装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。比較例にかかる画像形成装置は、本実施の形態にかかる画像形成装置１と比較して、補助帯電装置清掃モードを終了するタイミングが異なる。図６に示すように、比較例にかかる画像形成装置では、補助帯電装置清掃モードを終了するタイミングｔ２１を、転写ローラー清掃モードを終了したタイミングｔ８から、転写ローラー２５に対応する位置にある感光体ドラム２１の周面位置が補助帯電ローラー２６２に対応する位置に到達するまでの時間である１００［ｍｓｅｃ］を経過したタイミングｔ１４よりも以後に設定している。このため、タイミングｔ１７〜ｔ２２の間において、補助帯電装置清掃モードにおいて補助帯電ローラー２６２に印加したバイアスが原因となって、感光体ドラム２１の表面電位が変動している。その結果、感光体ドラム２１の表面電位が安定し画像形成動作を再開させるタイミングｔ２３が、本実施形態にかかる画像形成装置１において画像形成動作を再開させるタイミングｔ８と比較して遅れている。

以上説明したように、上記の実施形態にかかる画像形成装置１では、印加バイアス制御部（制御部）１０１は、非画像形成時において、転写バイアス印加部（電源装置）２５２に、トナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスを前記転写ローラー（転写部）２５に印加させ、転写ローラー２５を清掃させる転写ローラー清掃モード、および、補助帯電バイアス印加部（電源装置）２６３に、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスを補助帯電装置２６に印加させ、補助帯電装置２６を清掃させる補助帯電装置清掃モードを有する。そして、印加バイアス制御部１０１は、転写ローラー清掃モードを終了し、転写バイアス印加部２５２に、転写ローラー２５に印加させるバイアスをトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスから逆極性のバイアスに切り替えさせる時点で転写ローラー２５に対応する位置にある感光体ドラム（像担持体）２１の周面位置が、補助帯電装置２６に対応する位置に到達したときに、補助帯電装置清掃モードを終了し、補助帯電バイアス印加部２６３に、補助帯電装置２６に印加させるバイアスを、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスから同極性のバイアスに切り替えさせる。

上記の構成によれば、補助帯電装置の清掃動作後に画像形成動作を行うまでにかかる時間を短縮することができる。

＜変形例＞
本発明は、上記の実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。

上記の実施の形態では、画像形成装置１がプリンターである場合を説明した。しかしながら、画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、およびファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機であってもよい。

また、画像形成装置１は、カラー画像を印刷することができる画像形成装置であってもよい。カラー印刷を行う場合、マゼンタ用の画像形成ユニット、シアン用の画像形成ユニット、イエロー用の画像形成ユニットおよびブラック用の画像形成ユニットが、画像データを構成するそれぞれの色成分からなる画像に基づいて、帯電、露光および現像の工程により感光体ドラム上にトナー像を形成し、当該トナー像を１次転写ローラーにより、中間転写ベルト上に転写させる。中間転写ベルト上に転写される各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。そして、中間転写ベルトの表面に形成されたカラーのトナー像を、２次転写ローラーのニップ部において、記録紙に転写させる。

１画像形成装置
２画像形成部
３用紙搬送機構
４給紙部
５定着部
２１感光体ドラム
２２帯電装置
２３露光装置
２４現像装置
２５転写ローラー
２６補助帯電装置
２７トナー除去装置
１００制御部
１０１印加バイアス制御部
２２２帯電ローラー
２２３帯電バイアス印加部
２４１現像ローラー
２５２転写バイアス印加部
２６２補助帯電ローラー
２６３補助帯電バイアス印加部

Claims

回転可能な像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、
帯電した前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、
前記像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置と、
前記像担持体上に形成されたトナー画像を被転写体に転写させる転写部と、
前記像担持体の回転方向における前記転写部よりも下流側、かつ、前記帯電装置よりも上流側に配置され、前記像担持体の表面を帯電させる補助帯電装置と、
前記像担持体の表面に残留するトナーを除去するトナー除去装置と、
前記転写部および前記補助帯電装置にバイアスを印加する電源装置と、
前記電源装置が前記転写部および前記補助帯電装置に印加するバイアスを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
非画像形成時において、前記電源装置に、トナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスを前記転写部に印加させ、前記転写部を清掃させる転写部清掃モード、および、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスを前記補助帯電装置に印加させ、前記補助帯電装置を清掃させる補助帯電装置清掃モードを有し、
前記転写部清掃モードを終了して、前記電源装置に前記転写部に印加させるバイアスをトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスから逆極性のバイアスに切り替えさせる時点で前記転写部に対応する位置にある前記像担持体の周面位置が、前記補助帯電装置に対応する位置に到達したときに、前記補助帯電装置清掃モードを終了し、前記電源装置に、前記補助帯電装置に印加させるバイアスを、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスから同極性のバイアスに切り替えさせる、画像形成装置。
前記制御部は、非画像形成時において、前記補助帯電装置に対応する位置にある前記像担持体の周面位置にトナーが担持されていない場合に、前記補助帯電装置清掃モードを開始し、前記電源装置に、前記補助帯電装置に印加させるバイアスを、トナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスから逆極性のバイアスに切り替えさせる、請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御部は、前記像担持体の回転速度と、前記像担持体の周面における前記転写部および前記補助帯電装置の位置関係と、を用いて、前記転写部に対応する位置にある前記像担持体の周面位置が、前記補助帯電装置に対応する位置に到達するまでの時間を算出し、前記転写部清掃モードを終了し、前記電源装置に、前記転写部に印加させるバイアスをトナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスから逆極性のバイアスに切り替えさせるタイミングから、前記時間が経過したタイミングで、前記補助帯電装置清掃モードを終了し、前記電源装置に、前記補助帯電装置に印加させるバイアスを、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスから同極性のバイアスに切り替えさせる、請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御部は、画像形成時において、前記電源装置に、トナーの正規帯電極性とは逆極性のバイアスを前記転写部に印加させ、かつ、トナーの正規帯電極性とは同極性のバイアスを前記補助帯電装置に印加させる、請求項１に記載の画像形成装置。