JP6177393B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、クリーナレスの画像形成装置に関する。詳しくは、現像装置が、像担持体に対してトナーを現像すると同時に、転写後の像担持体の表面に残留するトナーをクリーニングして再利用する（現像同時クリーニング）、所謂クリーナレス方式の画像形成装置に関する。

特許文献１には、現像手段が、トナーを感光ドラムに現像すると同時に、感光ドラムの表面に残る転写残トナーをクリーニングして（現像同時クリーニング）、転写残トナーを除去及び回収して再利用するクリーナレス方式の画像形成装置が開示される。こうした構成によれば、転写後に感光ドラムの表面に残るトナーは、廃トナーとならずに済み、環境保全や資源の有効利用、装置の小型化が実現される。

ところで、クリーナレス方式を採用した画像形成装置においては、一部で逆極性に帯電したトナーが接触帯電部材に付着し、帯電能力が劣化してしまう。そこで、特許文献２には、逆極性に帯電し接触帯電器に付着したトナーを静電的に感光体に付着させ、現像ローラの摺擦により正規極性に反転させ、現像ローラにおいて回収している。

特開昭５９−１３３５７３号公報 特許第３０３０１８８号公報

しかしながら、画像形成装置の使用環境や現像手段としての現像器の状態によっては、現像ローラの摺擦で正規極性へ反転させることができないことがある。また、現像器と感光ドラムとが接触することで感光ドラムにトナーが転移する、所謂かぶりも少なからず発生する。特にかぶりが悪い状態では現像器が感光ドラムと接触しているだけで帯電ローラへのトナー付着が発生する。

また、適切なタイミングで帯電ローラを清掃することも求められている。

本発明は、像担持体の表面に残った現像剤を現像と同時に現像剤担持体に回収する画像形成装置において、像担持体と接触する帯電手段に付着した現像剤を回収可能な画像形成装置を提供することを目的とする。または、適切なタイミングで帯電ローラを清掃可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、回転可能な像担持体と、帯電位置で前記像担持体の表面に接触して前記表面を帯電させる帯電ローラと、現像剤を担持し、前記像担持体に接触している時に現像位置で前記像担持体の表面に正規極性の前記現像剤を供給して現像剤像を形成する現像剤担持体と、前記像担持体と前記現像剤担持体とが接触している状態及び離間している状態を切り換える接触離間ユニットと、転写位置で前記現像剤像を被転写体に転写する転写部材と、前記像担持体の表面の移動方向に関して前記帯電位置よりも上流で前記転写位置よりも下流に設けられ、前記像担持体を露光する露光ユニットと、を備え、前記転写部材による転写後に前記像担持体の表面に残った前記現像剤を、前記現像剤担持体で回収可能な画像形成装置であって、前記帯電ローラのクリーニング動作を実行する制御手段を更に有し、前記制御手段は、前記接触離間ユニットにより前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させ、前記露光ユニットを消灯した状態で、前記帯電ローラの表面に付着した反転極性の前記現像剤を正規極性にする第１工程と、前記第１工程実行後に、前記接触離間ユニットにより前記現像剤担持体を前記像担持体に当接させた状態で前記像担持体と前記現像剤担持体とを回転させ、前記像担持体の表面に付着した正規極性の前記現像剤を前記現像剤担持体に回収する第２工程と、を含む前記クリーニング動作を実行することを特徴とする。

本発明によれば、像担持体の表面に残った現像剤を現像と同時に現像剤担持体に回収する画像形成装置において、使用環境や使用状況に関わらず、像担持体と接触する帯電手段に付着した現像剤を効率的に回収できる。または、適切なタイミングで帯電ローラを清掃することができる。

画像形成装置の断面図である。 感光ドラム、帯電ローラ、転写ローラ、前露光部、接触離間カムの駆動状態のタイミングを示すタイミングチャートである。 画像形成装置の断面図である。 感光ドラム、帯電ローラ、帯電クリーニングブラシ、転写ローラ、前露光部、接触離間カムの駆動状態のタイミングを示すタイミングチャートである。 係る画像形成装置の断面図である。 現像装置が交換されたかの判断を行うフローチャートである。 係る画像形成装置の断面図である。 感光ドラム、帯電ローラ、転写ローラ、前露光部、の駆動状態のタイミングを示すタイミングチャートである。 帯電ローラの回転量と吐き出し率の関係を示すグラフである。

以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。なお、後の実施形態の構成に関して、前の実施形態と同一の構成に関しては前の実施形態と同一の符号を付して、前の実施形態中の説明が援用されるものとする。

＜実施形態１＞

（画像形成装置の全体的な概略構成）
図１（ａ）は、実施形態１に係る画像形成装置１００の断面図である。画像形成装置１００は装置本体１００Ａを有する。装置本体１００Ａの内部には、回転可能な『像担持体』としての感光ドラム１が配置される。感光ドラム１は、外径２０ｍｍの負極性ＯＰＣ感光体であり、矢印の時計方向に周速度１６６ｍｍ／ｓｅｃの一定速度で回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、帯電ローラ２、レーザ露光ユニット３、現像器４、転写ローラ５が配置される。

『帯電手段』としての帯電ローラ２は、ローラ形状で形成され、感光ドラム１に接触して感光ドラム１の表面を帯電する。帯電ローラ２は、導電性の弾性ローラであり、芯金のまわりに導電性弾性層を設けた構成である。帯電ローラ２は感光ドラム１に所定の押圧力で圧接している。帯電ローラ２は感光ドラム１の回転に対して駆動回転する。帯電ローラ２には、帯電バイアスを印加する帯電電源５２ａがあり、本例では帯電電源５２ａから芯金に直流電圧を印加する。帯電バイアスとして、−１３００Ｖの直流電圧を印加している。このとき、感光ドラム１を帯電電位（暗部電位）−７００Ｖに一様に帯電させている。このように、帯電ローラ２に帯電バイアスを印加することで、帯電ローラ２と感光ドラム１の間の間隙で放電が発生し、これにより感光ドラム１の表面が帯電される。

『露光手段』としてのレーザ露光ユニット３は、感光ドラム１の表面を露光して静電像を形成する。レーザ露光ユニット３は、画像データに応じて、レーザビームを用いて感光ドラム１にその主走査方向（感光体回転軸方向）に露光を繰り返しつつ、副走査方向（感光体表面移動方向）にも露光を行うことで静電潜像を形成する。このレーザ露光ユニット３のレーザパワーは、全面露光した際に感光ドラム１の露光電位（明部電位）が−１００Ｖになるように調整されている。

現像手段としての現像装置（現像器）４は現像容器４Ａを有する。現像容器４Ａには、現像ローラ５０が回転可能に支持される。『現像剤担持体』としての現像ローラ５０は、感光ドラム１の表面に形成された静電像を感光ドラム１に接触することで現像剤により現像する。現像装置（現像器）４は、現像容器４Ａの内部に磁性トナーＴを収容しており、磁性トナーは、現像スリーブ４１に内包された磁界発生手段であるマグネットローラ４３の磁力によって現像スリーブ４１に引きつけられる。現像スリーブ４１には、現像バイアスを印加する現像電源５２ｂがあり、現像バイアスとして、−３００Ｖの直流電圧を印加している。

『転写手段』としての転写ローラ５（接触転写手投）は、現像ローラ５０により現像された感光ドラム１上の『現像剤像』としてのトナー像を記録材Ｒに転写する。転写ローラ５は感光ドラム１に所定圧力に圧接させられている。本例で使用の転写ローラ５は、芯金に中抵抗発泡層を形成した、ローラ抵抗値が５×１０^８Ωのものであり、＋１０００Ｖの電圧を印加することで、搬送されてくる記録材Ｒにトナーを転写する。

帯電前の除電手段としての前露光部６がある。前露光部６は、帯電ローラ２が感光ドラム１を帯電させる帯電位置よりも感光ドラム１の移動方向Ｌの上流に配置され、感光ドラム１を前露光する。前露光部６のパワーは感光ドラム１の電位が明部電位よりも小さくなるように設定している。定着手段としての定着装置７は、トナー画像の転写を受けた記録材Ｒが導入され、トナー画像を記録材Ｒに定着させ、その記録材Ｒが装置本体１００Ａの外へ排出される。

制御部８は、画像形成装置１００の動作を制御する手段であり、各種の電気的情報信号の授受や、駆動のタイミング等を制御しており、所定の作像シーケンス制御等を司る。『接触離間手段』としての接触離間カム９（現像器接触離間機構）は、回転することにより、現像器４を感光ドラム１に対して接触及び離間させることで、感光ドラム１と現像ローラ５０とを接触及び離間させる。図１（ｂ）は、現像器４が感光ドラム１から離間した状態を示す。

（現像器の説明）
ここで、現像器４について説明する。現像器４は現像容器４Ａを有する。現像容器４Ａの開口４Ａ１には、現像ローラ５０が回転可能に配置される。現像ローラ５０は、現像スリーブ４１と、マグネットローラ４３と、を有する。現像スリーブ４１は、中空の非磁性金属（アルミなど）素管の周囲に所定の体積抵抗を持つ導電性弾性ゴム層を設けたものである。現像スリーブ４１中には、マグネットローラ４３が固定されて配置されている。

現像器４中の現像剤としての磁性一成分ブラックトナー（負帯電特性）Ｔは、現像容器４Ａ内で撹拌部材４４によって撹拌されており、この撹拌により現像器４内でこのマグネットローラ４３の磁力により現像スリーブ４１の表面に供給される。現像スリーブ４１の表面に供給されたトナーＴは、現像ブレード４２を通過することで均一薄層化、ならびに摩擦帯電により負極性に帯電させられる。その後、感光ドラム１と接触する現像位置まで搬送され、静電潜像を現像する。

静電潜像への現像は感光ドラム１上に形成された潜像電位と現像バイアスとの電位関係により静電的に行われる。感光ドラム１の非画像部である暗部電位（−７００Ｖ）と現像バイアス（−３００Ｖ）との電位関係により、負帯電特性のトナーは感光ドラム１に付着しないが、トナーは帯電極性に分布をもっているため、正極性（反転極性）トナーも一部存在する。そのため少量ではあるが非画像部にも所謂かぶりとしてトナーＴが感光ドラム１に付着してしまう。

トナーＴの帯電極性分布や負極性への帯電性は、トナーＴの劣化状況や、画像形成装置１００の使用環境により異なる。トナーＴが劣化すると負帯電性が弱くなるため反転極性トナー量が増える。また、高温・高湿度においても帯電性が弱まるためトナーＴの極性分布がゼロ側に近づくため反転極性トナーの割合が増える。反転極性トナーが多いとかぶりトナー量が増えることとなる。

また、現像器４には、不揮発性メモリ４５が取り付けられており、現像器４の使用履歴としてのトナー残量や現像スリーブ４１の回転数などが記憶されている。不揮発性メモリ４５は、画像形成装置１００と通信することで適宜書き込みが行われ、装置本体１００Ａの電源が切られても現像器４のこれまでの使用履歴を知ることができる。

（クリーナレスシステム）
以下に、本件の画像形成でのクリーナレスシステムについて詳細に説明する。本実施形態では、感光ドラム１の移動方向Ｌ（回転方向）に対して帯電ローラ２による帯電位置の上流側にクリーニング部材を設けない、いわゆるクリーナレスシステムを採用している。ここでいうクリーニング部材とは、感光ドラム１に当接し、感光ドラム１の表面上のトナーを掻き取るクリーニングブレード等である。

転写工程である転写ローラ５を通過した後に感光ドラム１上に残った転写残トナーは、帯電ローラ２と感光ドラム１との接触部（帯電ニップ）前の空隙部で帯電バイアスによる電界により放電し、それによって感光ドラム１と同極性の負極性に帯電される。負極性に帯電した転写残トナーは、帯電ニップにおいては感光体電位と帯電バイアスとの電位関係（感光ドラム１の表面電位＝−７００Ｖ、帯電ローラ２の電位＝−１３００Ｖ）により帯電ローラ２には付着せず通過する。

帯電ニップを通過した転写残トナーは感光ドラム１の回転に伴い、レーザ照射位置に到達する。転写残トナーはレーザ露光ユニット３のレーザ光を遮蔽するほど多くないため、感光ドラム１上の静電潜像を作像する工程に影響しない。その後、転写残トナーは、現像スリーブ４１と感光ドラム１の接触部（当接部）（現像ニップ）に至る。

非露光部（レーザ照射を受けていない感光ドラム１の面）のトナーは、感光ドラム１の暗部電位（−７００Ｖ）と現像バイアス（−３００Ｖ）との電位関係によって静電気的に現像スリーブ３１に付着（回収）する。このように記録材Ｒに転写されずに感光ドラム１上に残ったトナーは、非露光部では現像器４に回収される。現像器４に回収されたトナーは、現像器４内のトナーと混合されて使用される。

露光部（レーザ照射を受けた感光ドラム１の面）のトナーは、感光ドラム１の明部の電位（−１００Ｖ）と現像バイアス（−３００Ｖ）との電位関係により現像スリーブ４１に回収されずにそのまま感光ドラム１上に残留する。ただし、露光部には静電気的に現像ローラ５０からトナーが供給される。

これらのことから、画像形成装置１００は、画像形成時に、転写ローラ５が転写した後に感光ドラム１の表面に残った現像剤を、現像と同時に現像ローラ５０に回収する、現像同時クリーニングする。

本実施形態では、転写残トナーを帯電ローラ２に付着させずに通過させるために、以下のふたつの構成を採用している。第一は、転写ローラ５と帯電ローラ２の間に光除電部材としての前露光部６を設けていることである。前露光部６は、帯電部で安定した放電を行なうために帯電ローラ２の前の感光ドラム１の表面電位を光除電している。前露光部６により光除電することで、帯電時に均一な放電が行なえ、それと同時に転写残トナーを均一に正規極性である負極性にすることが可能となる。

第二は、帯電ローラ２は、感光ドラム１に対して所定の速度差（周速差）が設定されて回転する。この帯電ローラ２と感光ドラム１との間に速度差が設定される点が、前述の現像同時クリーニングの特徴でもある。すなわち、帯電ローラ２は感光ドラム１に対し１．１倍の速度比を設けている。上述のように前露光部６の構成により帯電ニップを通過する際にはほとんどのトナーが負極性になるが、若干負極性になりきれなかったトナーが残っている。このトナーが帯電ローラ２を通過する際に電界の影響を受け付着することがある。

付着した反転極性トナーも帯電ローラ２と感光ドラム１との周速差により摺擦されることで、正規極性である負極性に反転させている。負極性に帯電させることで感光ドラム１へ付着させることができる。このようにふたつの構成により帯電ローラ２へのトナーの付着を抑制している。

（帯電ローラクリーニング）
前述のように感光ドラム１と帯電ローラ２との間に周速差を設け、その摺擦により負極性トナーへ反転させ感光ドラム１へ付着させるが、一部で反転せずに帯電ローラ２に付着し続けるトナーがある。帯電ローラ２にトナーＴが付着した状態で画像形成を続けるとトナーによる帯電阻害により均一帯電ができなくなり、画像の品質が悪くなる。そこで、所定のタイミングで帯電ローラ２に付着したトナーＴを現像器４内に戻す帯電ローラクリーニング（清掃動作）を行う必要がある。

帯電ローラ２に付着するトナーＴの量は、感光ドラム１上のトナー量による。現像ローラ５０が感光ドラム１に接触していると、現像ローラ５０から感光ドラム１に供給されるトナーＴの中にかぶりトナーが混じり、感光ドラム１上に少なからずかぶりトナーが発生する。通常使用ではかぶりトナーが少ないため、そのようになった感光ドラム１から更に帯電ローラ２へ付着するかぶりトナーの付着量も少ない。しかし、トナーの劣化等によってかぶりトナーが多くなると、そのようになった感光ドラム１から更に帯電ローラ２へ付着するかぶりトナーの付着量も多くなる。

このことから、現像ローラ５０が感光ドラム１に接触していてかぶりトナー量が多い状態で、帯電ローラ２をクリーニングしても十分にクリーニングされない。

そこで、本実施形態では、現像ローラ５０から感光ドラム１に供給されるかぶりトナー量が多くなり易い状況でも、帯電ローラ２を十分にクリーニングする。そのために、クリーニング中は現像ローラ５０を感光ドラム１から離間させ、現像ローラ５０から感光ドラム１へとかぶりトナーが到達し難い状態を作り出す。感光ドラム１の表面のかぶりトナーをなくすことで帯電ローラ２を十分にクリーニングできる。

図２（ａ）は、感光ドラム１、帯電ローラ２、転写ローラ５、前露光部６、接触離間カム９の駆動状態のタイミングを示すタイミングチャートである。図２（ａ）を用い、本実施形態での帯電ローラクリーニング動作（清掃動作）について説明する。本発明では制御部８により図２（ａ）に示すタイミングで各部を制御して帯電ローラクリーニングを実施する。

帯電ローラクリーニングをする非画像形成時とは、図２（ｂ）に示されるように前回転時ｔ１、記録材間時ｔ２、後回転時ｔ３、さらには濃度を検知するキャリブレーション、トナーＴの吐出し動作のことをいい、少なくとも感光ドラム１が回転している間をいう。したがって、非画像形成時には、画像形成時以外をいうが、画像形成装置１００の電源をＯＦＦにしてから電源をＯＮする前までの期間は除外される。

こうしたことから、現像ローラ５０と感光ドラム１との間の状態を、接触状態から離間状態にさせた後に、接触状態にさせる一連の動作は、感光ドラム１が駆動状態（ＯＮ）のままで行われる（即ち、感光ドラム１を回転させながら行う）。また、画像形成時とは、現像容器４Ａから排出されるトナーＴにより感光ドラム１にトナー像が形成される間であり、図２（ｂ）中の記録材印刷時ｔ４である。

まず、図２のタイミングＴ１に示されるように、制御部８は、接触離間カム９を回転させて現像器４を感光ドラム１から離間させる。このように、非画像形成時に接触離間カム９が回転することにより現像ローラ５０と感光ドラム１とを接触状態から離間状態にさせる。これは、現像ローラ５０から感光ドラム１に転移して帯電ニップに突入するトナーを少なくすることで、次に行われる帯電ローラ２のクリーニングを十分に行うためである。

次に、図２のタイミングＴ２に示されるように、転写ローラ５のバイアスを切り替え、前露光部６をＯＦＦにする。転写バイアスの切り替えは画像形成中に印加する＋１０００Ｖ（ＨＩＧＨ）からクリーニング時の転写バイアスである−１１００Ｖ（ＬＯＷ）に切り替える。

転写バイアスをＬＯＷにし、感光ドラム１の表面電位（−７００Ｖ）よりも転写バイアス（−１１００Ｖ）を小さくすることで、転写ローラ５から感光ドラム１への電荷流入をなくしている。転写ローラ５からの電荷流入をなくすことで感光ドラム１上トナーへの電荷流入もなくなり、転写バイアスによる感光ドラム１上トナーの正極性化を抑制する。すなわち、転写バイアスを−１１００Ｖにすることで、感光ドラム１の表面のトナーをプラストナーにしないようにする。また、感光ドラム１への放電では、感光ドラム１上のトナーは負極性になるが、一方で帯電ローラ２上に付着するトナーは正極性になる。

転写ローラ５には、前述したように電圧を切り替える『電圧切替手段』としての電圧切替部５１が接続されている。そして、前述のように、電圧切替部５１は、接触離間カム９により接触して現像ローラ５０が離間状態のときに少なくとも転写ローラ５に印加する電圧を感光ドラム１の電位よりも現像剤の極性側に大きくする。すなわち、転写バイアスを＋１０００Ｖ→−１１００Ｖのように、感光ドラム１の暗部電位の−７００Ｖよりも、現像剤の極性側（ここではマイナス）に大きく設定する。

前述したように、帯電ローラ２のトナーが正極性になるので、前露光部６は、接触離間カム９により現像ローラ５０が離間状態のときに少なくとも消灯（ＯＦＦ）し、帯電ローラ２からの放電をなくす。このことで、帯電ローラ２上のトナーの正極性化を抑制する。どちらもトナーＴの正極性化を抑制しており、続く帯電ローラ２のクリーニング（特に、現像ローラ５０が、帯電ローラ２から感光ドラム１に転移したトナーを回収すること）を実行しやすくしている。図２のタイミングＴ２〜タイミングＴ３の間にて、制御部８は、帯電ローラ２をクリーニングする。帯電ローラ２のクリーニングは、感光ドラム１と帯電ローラ２の摺擦とによって行う。

クリーニングは、感光ドラム１上で現像器４が離間した部分が帯電ローラ２の位置にきてから、帯電ローラ２を少なくとも１周以上回転させることで行う。すなわち、現像ローラ５０と感光ドラム１とが接触状態から離間状態になった感光ドラム１の表面の離間面Ｘ（図２（ｄ）参照）が帯電ローラ２との接触位置に到達してから、帯電ローラ２を少なくとも１周以上回転させる離間状態を設ける。この離間面Ｘは、現像ローラ５０との離間状態が維持されて現像ローラ５０を通過した感光ドラム１の領域ということもできる。

例えば、図２（ｃ）のように、感光ドラム１と現像ローラ５０とが接触状態から離間状態になる離間開始位置Ｘ１が、図２（ｄ）のように、帯電ローラ２と感光ドラム１との接触位置まで移動したとする。そうすると、感光ドラム１の表面には、離間開始位置Ｘ１から離間現在位置Ｘ２までの離間面Ｘが定まる。帯電ローラ２は、この離間面Ｘと対向した状態で、少なくとも１周、矢印Ｍ方向に回転するように設定されている。

感光ドラム１と帯電ローラ２とが周速度差をもって回転しているため、帯電ローラ２上のトナーＴは、摺擦されて負極性になり感光ドラム１へ電界的に転移する。このときも、帯電ローラ２には、画像形成時と同様の−１３００Ｖの電圧が印加されている。つまり、帯電ローラ２の電位が感光ドラム１の電位よりもトナーの正規極性側（−）の電位になるように設定されている。

上述したように、帯電ローラ２の表面の移動速度が感光ドラムの表面の移動速度の１．１倍となるように設定されている。つまり、帯電ローラ２の回転速度が感光ドラム１の回転速度よりも速い。なお、図２（ｄ）に示すように、感光ドラム１と帯電ローラ２との接触部において、感光ドラム１の表面の移動方向と帯電ローラ２の移動方向が同じ方向となるように帯電ローラ２の回転方向が設定されている。即ち、感光ドラム１の回転方向と帯電ローラ２の回転方向は逆である。

現像ローラ５０と感光ドラム１との間の状態を、接触状態から離間状態にさせた後に、接触状態にさせる一連の清掃動作の実行中の動作は、帯電ローラ２が駆動状態（ＯＮ）のままで行われる（即ち、帯電ローラ２を帯電バイアスＯＮで回転させながら行う）。またこの一連の動作中、帯電ローラ２の帯電バイアスをＯＦＦにすると、感光ドラム１の電位に対して帯電ローラ２のバイアスが逆転し、正極性のトナーが感光ドラム１に転移する。

正極性のトナーは感光ドラム１の暗部電位（−７００Ｖ）と現像バイアス（−３００Ｖ）との関係では現像器４では回収できないため、感光ドラム１に付着し続けクリーニングできない。そのため、上述した一連の動作中は、帯電ローラ２の電位（−１３００Ｖ）と感光ドラム１の電位（−７００Ｖ）との電位差は逆転しないようにしており、帯電ローラ２に電圧を印加している。このように、帯電ローラ２の電位が感光ドラム１の電位よりもトナーの正規極性側（−）の電位になるように設定されている。また、感光ドラム１の電位が現像ローラ５０の電位よりもトナーの正規極性側（−）の電位になるように設定されている。本実施形態では、帯電ローラ２と感光ドラム１と摺擦時間（クリーニングの時間）は１ｓｅｃに設定している。

この１ｓｅｃは帯電ローラ２の回転数で６周程度であるが、これも予め実験により求めてあり、帯電ローラ２が６周程度で摺擦されればトナーは十分に感光ドラム１に転移する。

これについて説明する。図９は、現像ローラ５０を感光ドラム１から離間した状態における帯電ローラ２の回転量と吐き出し率との関係を示すグラフである。帯電ローラ２の回転量は、タイミングＴ２を起点とした帯電ローラ２の積算回転数であり、タイミングＴ２を起点とした帯電ローラ２と感光ドラム１と帯電ローラ２と感光ドラム１との摺擦期間と比例する。吐き出し率とは、帯電ローラ２に付着していたトナーＴがどの程度感光ドラム１に吐き出された（転移した）か、を示すパラメータであり、吐き出し率Ｈ：（帯電ローラ２がｎ周で吐き出したトナーＴの量）／（帯電ローラ２に付着していたトナーＴの量）で定義される。具体的には、トナーＴが付着していない帯電ローラ２の重量Ｇ１、タイミングＴ２時点のトナーＴが付着した帯電ローラ２の重量Ｇ２、及び、ｎ周回転後の帯電ローラ２の重量Ｇ３をそれぞれ測定し、以下の式１を用いて算出可能である。

Ｈ＝（Ｇ２−Ｇ３）／（Ｇ２−Ｇ１） ・・・（式１）
図９に示すように、帯電ローラの回転量が増える程、多くのトナーが摺擦されて負極性になり、感光ドラムに転移するので吐き出し率も上がっていく関係となっている。吐き出し率Ｈが約０．６以上であれば、画像不良が発生する恐れはかなり低減されることが実験的にわかったため、本実施形態では、帯電ローラ２の回転量を、吐き出し率Ｈが約０．６に到達する６回転に設定している。しかしながら、この帯電ローラ２と感光ドラム１と摺擦時間は帯電ローラ２や速度差、付着しているトナーの状態に依るため、それに応じて変えることができる。

クリーニング後、接触離間カム９により再び現像器４を感光ドラム１に接触させ、現像ローラ５０と感光ドラム１とを接触状態にさせる（図２のタイミングＴ３）。離間状態から接触状態に移行するときに、少なくとも感光ドラム１の表面の離間面Ｘに対して再び現像ローラ５０を接触させる。

現像器４を接触させることでクリーニング時に感光ドラム１に転移させた負極性トナーを現像スリーブ４１に回収させる（図２（ａ）のタイミングＴ３〜タイミングＴ４間）。現像器４を接触させる時間は５００ｍｓｅｃに設定している。この時間は、感光ドラム１の１周以上の時間であり前の工程での帯電ローラクリーニングが感光ドラム１全周にわたっているためである。

以上が帯電ローラクリーニングの動作である。この様に現像器４を離間させ帯電ローラ２のクリーニングを行うことで、かぶりが多いときでも帯電ローラ２のクリーニングを十分に行うことができる。

制御部８は、帯電ローラ２へのトナーＴの付着具合に基づいて、帯電ローラ２のクリーニングを実行するかを判断する。帯電ローラ２へのトナーＴの付着具合は予め実験により求められており、現像器４の使用環境や使用状況により予測される。これは帯電ローラ２へのトナーＴの付着の多くはかぶりトナー量に依存するためであり、かぶりトナー量は現像器４の使用環境や使用状況に依るためである。そのため、具体的には、制御部８は、使用環境、使用状況により、離間動作及び接触動作を実行する。

すなわち、使用環境に関して言えば、帯電ローラ２のクリーニングを実行するまでの期間（印刷枚数）は、高温・高湿下の場合の方が通常環境下の場合よりも短くなる（少なくなる）。また、使用状況に関して言えば、帯電ローラ２のクリーニングを実行するまでの期間（印刷枚数）は、現像器４中のトナーＴが劣化している場合（印字率が低くトナー残量が少ない場合）の方がトナーＴが新品の場合よりも短くなる（少なくなる）。こうしたことから、制御部８は、使用環境や使用状況が悪い程に、離間動作及び接触動作を実行し、使用環境や使用状況が良い程に、離間動作及び接触動作を実行しない。このように、使用環境や使用状況に基づいて、清掃動作の実行が決定される。

なお、本実施形態での帯電ローラ２のクリーニングは感光ドラム１との摺擦によって実施した（図２（ａ）のタイミングＴ２〜タイミングＴ３の間）が、帯電ローラ２のクリーニングについてはこれに限らない。例えば帯電バイアスと感光ドラム１の電位との関係を逆転させることで正極性トナーを感光ドラム１に転移させ、転移させた正極性トナーを帯電ローラ２からの放電等によって負極性に反転させることでクリーニングを行ってもよい。また、帯電ローラ２の表面に対向する箇所に放電部材（不図示）を設け、帯電ローラ２と放電部材との間に放電を発生させることで帯電ローラ２上に付着した正極性トナーを負極性に反転させ、これによりトナーを感光ドラム１に転移させてもよい。

また、本実施形態での帯電ローラクリーニングに関するバイアスや時間は必ずしもこれに限定するものではない。例えば図２（ａ）のタイミングＴ２に示す転写ローラ５に印加する転写バイアスをＨＩＧＨからＬＯＷへと切り替えるタイミングや前露光部６のＯＮからＯＦＦへと消灯するタイミングは、以下のようにしても良い。すなわち、そのタイミングは、図２（ａ）のタイミングＴ１に示す現像ローラ５０を感光ドラム１から離間するタイミングよりも先でも良い。また、現像ローラ５０が感光ドラム１から離間された後に、現像ローラ５０が感光ドラム１の表面のトナーを再び回収する際に現像スリーブ４１に印加される現像バイアス等は、トナーＴの回収や、かぶりを鑑みて決めることができる。

装置本体１００Ａの内部には、現像ローラ５０や帯電ローラ２に電圧を印加する『電圧印加手段』としての電圧印加部５２が設けられる。電圧印加部５２は、前述の帯電電源５２ａと現像電源５２ｂとを有する。離間状態後に再び接触状態に移行するときに、現像ローラ５０に印加する現像印加電圧、帯電ローラ２に印加する帯電印加電圧の少なくともいずれか一方を変更する。

すなわち、画像形成時には、帯電印加電圧と現像印加電圧との間のかぶり除去電位差を大きく取る必要があるが、非画像形成時のクリーニング時のトナーＴの回収時には、そのかぶり除去電位差を大きく取る必要がない。そのために、かぶり除去電位差を小さくするために帯電印加電圧か現像印加電圧とのいずれか一方を変更しても良い。

＜実施形態２＞

図３は、本発明の実施形態２に係る画像形成装置２００の断面図である。実施形態２の画像形成装置２００が実施形態１の画像形成装置１００と異なる点は、帯電ローラ２にブラシ２１（帯電クリーニングブラシ）が接触している点である。すなわち、帯電ローラ２に接触してクリーニングする『帯電クリーニング部材』としてのブラシ２１を備える点である。

ブラシ２１は、帯電ローラ２に対して所定の圧力がかかるように、装置本体１００Ａに取り付けられている。ブラシ２１は、導電性を有し、帯電ローラ２と同電位のバイアスが印加される。

（ブラシ２１）
ブラシ２１を設けることでクリーナレス方式の画像形成装置の課題である帯電ローラ２へのトナーＴの付着を抑制している。帯電ローラクリーニング部材としてシート状部材の圧接も考えられる。しかし、帯電ローラクリーニングの目的で帯電ローラ２にシートを圧接させると、記録材Ｒと帯電ローラ２との間に紙粉等の異物が噛み込その部分だけ所望のクリーニング性能が発揮されずに帯電にムラができてしまう。

そのため、本実施形態では帯電ローラ２をクリーニングする部材としてブラシ２１を採用している。また、『印加手段』としての電圧印加部５２が、帯電ローラ２とブラシ２１とに同電位の電圧を印加する。すなわち、本実施形態では、ブラシ２１に帯電ローラ２と同電位の電圧を印加し、摩擦帯電により帯電ローラ２上のトナーを正規極性にしている。なお、本実施形態の電圧印加部５２は、更に、ブラシ２１に印加するブラシ印加電源５２ｃを有する。

帯電ローラ２上での正規極性トナーは感光ドラム１との接触部に至ると静電的に感光ドラム１に転移するため帯電ローラ２のクリーニングが行える。帯電ローラ２のクリーニング性の観点からブラシ２１と帯電ローラ２との間に電位差を設けてもよい。その際にブラシ２１に印加する電圧はトナーの正規極性側に大きい電圧を印加すると良い。

（ブラシクリーニング）
画像形成を続けるとブラシ２１にトナーＴが溜まる。トナーＴが溜まると帯電ローラ２へのクリーニング性能が低下し、帯電ローラ２へのトナー付着量が増え帯電性能の低下による画像不良が発生する。そこでブラシ２１のクリーニングを行いブラシ２１にトナーＴが溜まらないようにする必要がある。ブラシ２１にトナーＴが溜まってしまうのは、帯電ローラ２に付着したトナーＴをブラシ２１が一部掻き取ってしまうためである。

掻き取られたトナーＴ（ブラシ２１に溜まったトナー）は帯電ローラ２の回転により搬送されるとともに摩擦帯電され、帯電ローラ２に吐き出される。しかし、帯電ローラ２に付着するトナーが多いと、ブラシ２１により掻き取られるトナーのほうが吐き出されるトナーよりも増えるため、ブラシ２１に溜まるトナー量が増加する。帯電ローラ２へのトナー付着はかぶりトナー量が多いと増えるため、ブラシ２１のクリーニングでは感光ドラム１から帯電ローラ２に付着するトナー量をなくすことで行う。

帯電ローラ２に付着するトナーＴがなくなれば、ブラシ２１に溜まったトナーは帯電ローラ２に吐き出される。帯電ローラ２に吐き出されたトナーＴは、負極性であるため感光ドラム１との接触部に至ると電界の作用により感光ドラム１に転移する。このようにしてかぶりトナー量が多いときでもブラシクリーニングが行える。

実際のブラシクリーニングの動作を図４に示す。現像器４を離間（図４のタイミングＴ１）させることで感光ドラム１から帯電ローラ２に付着するトナーをなくしている。実施形態１の帯電ローラ２のクリーニング時間は１ｓｅｃ程度であった。これに対して、ブラシクリーニングではブラシ２１に溜まったトナーの帯電ローラ２への吐き出し速度が遅いため８ｓｅｃ程度で感光ドラム１を駆動させている（図４のタイミングＴ２〜タイミングＴ３間）。

これは帯電ローラ２の５０周程度である。これだけ回転させることでブラシ２１からトナーＴが吐き出されクリーニングされる。その後再び現像器４を接触させ（図４のタイミングＴ３）、感光ドラム１上に転移した負極性トナーを回収する。

ブラシクリーニングの実行判断はブラシ２１へのトナー溜まり具合に応じる。トナーＴの溜まり具合は予測によって行われ、使用環境、現像器４の使用履歴のみならず、連続印字枚数や、前回クリーニングからの積算印刷枚数に応じて実行判断される。ブラシクリーニングは特にかぶりが悪いときにブラシ２１にトナーＴが溜まりやすいため、かぶりの悪い高温・高湿での使用、現像器４内のトナーＴが少量になった状況で実行される。

また、実施形態１の帯電ローラクリーニングと同様に本実施形態でもクリーニング動作の順序や時間は必ずしもこれに限定するものではない。

前述した実施形態１又は実施形態２の構成によれば、現像ローラ５０を感光ドラム１から離間させ、かぶりによる帯電ローラ２へのトナーＴの付着をなくして帯電ローラ２のクリーニングを実行する。そして、その後に現像ローラ５０を感光ドラム１に接触させることによりクリーニングによって吐き出されたトナーを現像器４に回収できる。その結果、感光ドラム１の表面に残ったトナーＴを現像と同時に現像ローラ５０に回収する画像形成装置１００において、使用環境や使用状況に関わらず、感光ドラム１と接触する帯電ローラ２に付着したトナーＴを効率的に回収できる。

＜実施形態３＞
図５は、本発明の実施形態３に係る画像形成装置３００の断面図である。実施形態３の画像形成装置３００が実施形態１の画像形成装置１００と異なる点は、現像器４が交換可能な点である。

（画像形成装置本体の説明）
基本的な構成は実施形態１で記載したものと同一であるが、本実施形態の構成においては現像器４がトナーＴを収容するトナー収容部４６を備え、現像器４が交換することで新しいトナーＴを画像形成装置３００に供給することが可能な構成になっている。画像形成装置３００には開閉可能なドアが備えられており、ドアを開けることで使用者が現像器４を画像形成装置３００から取り外し、新たな現像器４を取り付けることができる。画像形成装置３００は現像器４に取り付けられた不揮発メモリ４５に記憶された現像器４の使用履歴の情報を読み出し、トナー残量や現像スリーブ４１の積算回転数が予め定められた閾値に達した場合はユーザに現像器４の交換を促す。この閾値は、所定以上の画像品質を満たせるような積算回転数の値の範囲内で設定されている。しかしながら、現像器４が新品の時と比べると、閾値に近づくにつれて現像器４内のトナーは比較的劣化してしまうので、その分かぶりも比較的悪くなっている。このため、閾値到達間近の状態では、帯電ローラ２へのトナーＴの付着量が多くなりやすい。また、閾値到達間近の状態では、帯電ローラ２のクリーニング時に負極性トナーを現像スリーブ４１に回収させる（図２（ａ）のタイミングＴ３〜タイミングＴ４間）時にもかぶりトナーが帯電ローラ２に付着しやすくなりやすい。そうすると、帯電ローラ２からトナーＴを感光ドラム１に転移させたにも関わらず、その後の工程で帯電ローラ２にトナーＴがまた付着することになるので、クリーニングの効果が弱くなってしまうことになる。このように帯電ローラ２にトナーが付着した状態で、帯電ローラ２を交換することなく現像器４を新品に交換しても、帯電ローラ２には依然としてトナーＴが付着したままである。このため、このまま帯電ローラ２の清掃を行わずに画像形成を行うと、比較的少量の画像形成を行っただけで、画像不良が発生するおそれがある。そこで、本実施形態においては現像器４が交換された際に帯電ローラクリーニングを行うようにしている。

（現像器交換時の帯電ローラクリーニングの動作）
図６のフローチャートを用いて、現像器４が交換された際に帯電ローラクリーニングについて説明する。現像器４の交換の判断は制御部８によって行われる。不揮発メモリ４５には使用履歴だけでなくシリアル番号も記憶されている。シリアル番号は現像器４ごとに異なる番号になっており番号が重複しないようにされている。画像形成装置３００のドアが閉められると制御部８は不揮発メモリ４５に記憶された情報を読み出す（Ｓ１０１）。制御部８は、既に本体メモリに記憶されているシリアル番号に相当する情報と、不揮発メモリ４５から読み出したシリアル番号に相当する情報を比較する（Ｓ１０２）。このステップＳ１０２は、画像形成装置３００に備えられた本体メモリ（不図示）へ不揮発メモリ４５から読み出した情報の記憶動作を行う前に実行される。この比較の結果、これらのシリアル番号が相違する場合、制御部８は、現像器４の交換がされたと判断し、帯電ローラクリーニングの動作を開始する（Ｓ１０３）。制御部８は、帯電ローラクリーニング動作が終了した後、本体メモリへ不揮発メモリ４５に記憶された情報を記憶する。帯電ローラクリーニング動作の終了後、印刷可能な状態となる。

ステップＳ１０２で、制御部８が、シリアル番号が同じであると判断した場合は、帯電ローラクリーニングを行わず、本体メモリへ不揮発メモリ４５に記憶された情報を記憶し、その後に印刷可能な状態となる。帯電ローラクリーニングの動作は実施形態１のものと同様である。なお、本実施形態ではシリアル番号に相当する情報の変化で現像器４が交換されたかを判断したが、判断するための情報はこれに限る必要は無い。例えば、現像スリーブ４１の回転数やトナー残量に相当する情報の変化で現像器４が交換されたと判断するようにしても良い。また、不揮発メモリ４５を備えない構成においては、画像形成装置３００のドアが開閉されたタイミングで必ず帯電ローラクリーニングの動作を行うようにしても良い。このように本実施形態によれば、適切なタイミングで帯電ローラを清掃することができる。

＜実施形態４＞
次に実施形態４について説明する。本実施形態は帯電ローラクリーニングの動作を実行するタイミングは実施形態３と同じであるが、帯電ローラクリーニング動作自体が実施形態３と異なる。図７は、本発明の実施形態４に係る画像形成装置４００の断面図である。実施形態４の画像形成装置４００が実施形態３の画像形成装置３００と異なる点は、現像器接触離間機構を持たない点である。現像器接触離間機構を持たないことで画像形成装置本体の構成を簡略化できのコストダウンができるが、実施形態３のものとは異なる動作の帯電ローラクリーニングを行う必要がある。以下に本実施形態における帯電ローラクリーニングシーケンスについて説明する。

（現像器交換時の帯電ローラクリーニングの動作）
本実施形態では、帯電ローラ２に付着した正極性に帯電したトナーを、正極性に帯電したまま感光ドラム１に静電的（電界的）に付着させる。つまり、帯電ローラ２に印加する電圧を、感光ドラム１の表面電位に対し正極性側の電圧にすることで、正極性に帯電したままトナーを静電的に帯電ローラ２から感光ドラム１に付着させる。そして、感光ドラム１に付着した正極性に帯電したトナーを、電位差によって現像部ｃではほとんど現像装置４へは回収させずに現像部ｃを通過させる。その後、正極性に帯電したトナーを付着させた感光ドラム１の領域を帯電ローラ２からの放電により帯電処理すると共に、その正極性に帯電したトナーの帯電極性を負極性に反転させる。このとき、本実施形態では、正極性に帯電したトナーを付着させた感光ドラム１の領域は、前露光装置６により光除電した後に、帯電ローラ２により帯電処理する。そして、負極性に帯電させられたトナーは、帯電部ａを通過した後に、現像部ｃにおいて現像スリーブ４１に静電的に転移されて、現像装置４に回収される。この制御は制御部８によって実行される。

図８は、本実施形態の帯電ローラクリーニング動作のタイミングチャート図である。帯電ローラクリーニングの動作は、現像器４が画像形成装置４００に装着された際に行われる前多回転動作から続けて、図８に示すタイミングで各部の動作が制御されることで実行される。前多回転動作時は帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアスを画像形成時と同じバイアス（ＨＩＧＨ）を印加し、前露光をＯＮにしたままドラム駆動を行う。

・タイミング１（Ｔ１）：
前多回転が終了すると、転写バイアスを＋１０００Ｖ（ＨＩＧＨ）から−１１００Ｖ（ＬＯＷ）にする。転写バイアスをＬＯＷにすることで、転写ローラ５からの電荷流入をなくし、転写部ｄを通過した後の感光ドラム１の表面電位の低下を抑制する。それとともに、前露光装置６をＯＦＦにして、帯電部ａに到達する前の光除電による感光ドラム１の表面電位の低下を抑制する。このように、転写バイアスをＬＯＷにして、前露光装置６をＯＦＦにすることで、感光ドラム１の帯電電位を保つようにする。なお、前多回転が終了した後も、帯電バイアス及び現像バイアスは、ＨＩＧＨのままとされている。すなわち、帯電ローラ２に所定の帯電電圧を印加させて感光ドラム１を帯電処理させると共に、その帯電処理された感光ドラム１の領域が現像部ｃを通過する際に現像スリーブ４１に所定の現像電圧を印加させる（Ｔ１工程）。

・タイミング２（Ｔ２）：
次に、転写バイアスがＬＯＷの状態で転写部ｄを通過し、かつ、前露光装置６がＯＦＦの状態で除電部ｅを通過した感光ドラム１の領域が帯電部ａに到達すると、帯電バイアスを−１４００Ｖ（ＨＩＧＨ）から０Ｖ（ＬＯＷ）にする。これにより、帯電バイアスは、感光ドラム１の表面電位（−８００Ｖ）よりも正極性側に高い電圧となる。このとき帯電ローラ２に印加するＬＯＷの帯電バイアスは、帯電部ａにおける感光ドラム１と帯電ローラ２との間の電位差が放電開始電圧Ｖｔｈ以上になる。そのため、感光ドラム１から帯電ローラ２への逆放電が生じて、感光ドラム１の表面電位が−６００Ｖ程度になり絶対値が小さくなる。つまり、感光ドラム１の表面電位の絶対値は、帯電部ａを通過することで、帯電部ａに到達する直前よりも小さくなる。そして、帯電ローラ２に付着している正極性に帯電したトナーが、正極性に帯電したまま感光ドラム１に静電的に付着する。また、帯電ローラ２上の極性をもたない少量のトナーは、上記の感光ドラム１から帯電ローラ２への逆放電により負極性に帯電する。すなわち、帯電ローラ２に印加する電圧を、Ｔ１工程後に帯電処理された感光ドラム１の領域が帯電部ａを通過する際に、その領域が帯電部ａに到達する際の表面電位よりも正極性側に高い電圧に変更する（Ｔ２工程）。

・タイミング３（Ｔ３）：
次に、帯電バイアスがＬＯＷの状態で帯電部ａを通過した感光ドラム１の領域が現像部ｃに到達すると、現像バイアスを−５００Ｖ（ＨＩＧＨ）から０Ｖ（ＬＯＷ）にする。つまり、上記逆放電により感光ドラム１の表面電位の絶対値が小さくなっている。そのため、それに対応して、現像バイアスを、感光ドラム１の表面電位よりも正極性側に高い電圧（例えば、感光ドラム１の表面電位と同極性で絶対値が小さい電圧）とするように、現像バイアスをＬＯＷにする。現像バイアスをＬＯＷにすることで、感光ドラム１上の正極性に帯電したトナーの大部分は、現像スリーブ４１から感光ドラム１に向けて静電的に付勢された状態で現像部ｃを通過する。なお、このとき感光ドラム１上の正極性に帯電したトナーの一部が現像装置４に回収されてもよい。すなわち、現像スリーブに印加する電圧を、Ｔ２工程後の電圧を帯電ローラに印加している際に帯電部ａを通過した感光ドラムの領域が現像部ｃを通過する際に、上記所定の現像電圧よりも正極性側に高い電圧に変更する（Ｔ３工程）。

・タイミング４（Ｔ４）：
次に、帯電バイアスがＬＯＷの状態で帯電ローラ２を１周分以上回転させた後に、帯電バイアスをＨＩＧＨに戻す。感光ドラム１の表面電位に対し帯電バイアスを負極性側に高い電圧にする（同極性で絶対値を大きくする）ことで、ＬＯＷの帯電バイアスの印加によって帯電ローラ２に残った少量の負極性に帯電したトナーを、静電的に感光ドラム１に付着させる。なお、帯電バイアスをＬＯＷからＨＩＧＨに戻すタイミングは、帯電ローラ２の全周の清掃を可能とするために、少なくとも帯電ローラ２の１周後であることが好ましい。また、帯電ローラ２の清掃動作を必要以上に長くしないために、帯電バイアスがＬＯＷの状態で帯電部ａを通過した感光ドラム１の領域が感光ドラム１の１周後に帯電部ａに到達するタイミングにおいて、帯電バイアスをＬＯＷからＨＩＧＨに戻すことが好ましい。ただし、帯電バイアスをＬＯＷからＨＩＧＨに戻すタイミングは、感光ドラム１が１周以上回転した後であってもよい。なお、ここで変更された後のＨＩＧＨの帯電バイアスは、ＬＯＷに変更される前の電圧に限定されるものではなく、帯電ローラ２に残った負極性に帯電したトナーを感光ドラム１に付着させるのに必要な電位差を作れる電圧であればよい。すなわち、帯電ローラ２に印加する電圧を、Ｔ２工程後の電圧を帯電ローラ２に印加している際に帯電部ａを通過した感光ドラム１の領域が帯電部ａを通過する際に、Ｔ２工程の変更後の電圧よりも正規極性側に高い電圧に変更する（Ｔ４工程）。

・タイミング５（Ｔ５）：
次に、帯電バイアスがＬＯＷの状態で帯電部ａを通過した感光ドラム１の領域が現像部ｃを通過し帯電バイアスをＨＩＧＨに戻した状態で再び帯電部ａを通過した感光ドラム１の領域が現像部ｃに到達すると、現像バイアスをＨＩＧＨに戻す。帯電バイアスがＬＯＷの状態で帯電ａを通過した感光ドラム１の領域は、感光ドラム１の表面電位の絶対値が小さくなった領域である。また、帯電バイアスをＨＩＧＨに戻した状態で帯電部ａを通過した感光ドラム１の領域は、本実施形態では通常の画像形成時の感光ドラム１の帯電電位の領域である。なお、この現像バイアスをＬＯＷからＨＩＧＨに戻すタイミングは、上記帯電バイアスをＬＯＷからＨＩＧＨに戻すタイミングに応じて変更することができる。すなわち、現像スリーブ４１に印加する電圧を、Ｔ３工程後の電圧を帯電ローラ２に印加している際に帯電部ａを通過した感光ドラム１の領域が現像部ｃを通過する際に、Ｔ３工程後の電圧よりも正規極性側に高い電圧に変更する（Ｔ５工程）。

・タイミング６（Ｔ６）：
次に、帯電バイアスがＬＯＷの状態で帯電部ａを通過した感光ドラム１の領域が除電部ｅに到達すると、前露光装置６をＯＮにする。つまり、帯電バイアスがＬＯＷの状態で帯電部ａを通過した感光ドラム１の領域は、帯電ローラ２から正極性に帯電したトナーを付着させた領域であり、この領域が再び帯電部ａに進入する前に、この領域を前露光装置６により光除電する。前露光装置６をＯＮにして帯電部ａに進入する感光ドラム１の表面電位の絶対値を小さくすることで、帯電ローラ２から感光ドラム１への放電を促進させる。これにより、感光ドラム１上に付着している正極性に帯電したトナーの帯電極性が十分に負極性へと反転する。この正規極性である負極性に帯電したトナーは、帯電ローラ２から感光ドラム１に向けて静電的に付勢された状態で帯電部ａを通過し、その後、現像部ｃにおいて現像スリーブ４１に静電的に転移し、現像装置４に回収される。すなわち、Ｔ４工程後の電圧を帯電ローラ２に印加している際に帯電部ａを通過すべき感光ドラム１の領域が除電部ｅを通過する際には、前露光装置６による感光ドラム１の除電処理を行わせる。

以上、本実施形態によれば、帯電ローラ２のクリーニング動作において、帯電ローラ２から感光ドラム１に付着させた正規極性とは逆極性に帯電したトナーを、十分に正規極性に帯電させ、現像スリーブ４１に転移させて現像装置４に回収することができる。本実施形態によれば、帯電部ａにおける安定した放電により、正規極性とは逆極性に帯電したトナーの帯電極性を正規極性に反転させるので、使用環境や現像装置の設定などの使用条件によらずに、十分にその帯電極性の反転を行うことができる。

なお、本実施形態では、帯電バイアスがＬＯＷの状態の期間を帯電ローラ２の１周以上（感光ドラム１の１周未満）の時間である３００ｍｓｅｃとしたが、これに限定されるものではない。帯電バイアスがＬＯＷの状態のまま帯電ローラ２を複数周回転（感光ドラム１の１周以上でもよい。）させることも可能である。また、帯電バイアスがＬＯＷの状態とＨＩＧＨの状態とを繰り返し行うことも可能である。その場合、現像バイアスもそれに対応してＬＯＷの状態とＨＩＧＨの状態とを繰り返し行うようにすればよい。また、図８に示すタイミングＴ１からＴ６は、必ずしもこの順にする必要はない。例えば、転写バイアスをＬＯＷにするタイミングと前露光をＯＦＦにするタイミングとは同時でなくてよく、またいずれが先であってもよい。また、帯電バイアスをＬＯＷにするタイミングと現像バイアスをＬＯＷにするタイミングはいずれが先であってもよく、また同時であってもよい。

上記の現像器交換時の帯電ローラクリーニング動作を行うタイミングは実施形態３と同様であり、図６のフローチャートに示すように現像器４が交換されたと判断されたときに行う。

また、本実施形態では現像器接触離間機構を持たない画像形成装置４００を用いて説明を行ったが、本実施形態の帯電ローラクリーニング動作は、実施形態１〜３で説明した現像器接触離間機構を持った画像形成装置１００、３００でも実行可能である。

このように本実施形態によれば、適切なタイミングで帯電ローラを清掃することができる。

１ 感光ドラム（像担持体）
２ 帯電ローラ（帯電手段）
３ レーザ露光ユニット（露光手段）
５ 転写ローラ（転写手段）
８ 制御部（制御手段）
９ 接触離間カム（接触離間手段）
５０ 現像ローラ（現像剤担持体）
１００、３００、４００ 画像形成装置

Claims (19)

1. 回転可能な像担持体と、
   帯電位置で前記像担持体の表面に接触して前記表面を帯電させる帯電ローラと、
   現像剤を担持し、前記像担持体に接触している時に現像位置で前記像担持体の表面に正規極性の前記現像剤を供給して現像剤像を形成する現像剤担持体と、
   前記像担持体と前記現像剤担持体とが接触している状態及び離間している状態を切り換える接触離間ユニットと、
   転写位置で前記現像剤像を被転写体に転写する転写部材と、
   前記像担持体の表面の移動方向に関して前記帯電位置よりも上流で前記転写位置よりも下流に設けられ、前記像担持体を露光する露光ユニットと、
   を備え、
   前記転写部材による転写後に前記像担持体の表面に残った前記現像剤を、前記現像剤担持体で回収可能な画像形成装置であって、
   前記帯電ローラのクリーニング動作を実行する制御手段を更に有し、
   前記制御手段は、前記接触離間ユニットにより前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させ、前記露光ユニットを消灯した状態で、前記帯電ローラの表面に付着した反転極性の前記現像剤を正規極性にする第１工程と、前記第１工程実行後に、前記接触離間ユニットにより前記現像剤担持体を前記像担持体に当接させた状態で前記像担持体と前記現像剤担持体とを回転させ、前記像担持体の表面に付着した正規極性の前記現像剤を前記現像剤担持体に回収する第２工程と、を含む前記クリーニング動作を実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１工程の実行中、前記帯電ローラには前記像担持体の電位よりも前記現像剤の正規極性側に大きい電圧が印加されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第２工程の実行中、前記現像剤担持体には前記像担持体の電位よりも前記現像剤の反転極性側に大きい電圧が印加され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. 前記第１工程では、前記像担持体と前記帯電ローラとを周速差をつけて回転させることで前記帯電ローラの表面に付着した反転極性の前記現像剤を正規極性にすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 回転可能な像担持体と、
   帯電位置で前記像担持体の表面に接触して前記表面を帯電させる帯電ローラと、
   現像剤を担持し、前記像担持体に接触している時に現像位置で前記像担持体の表面に正規極性の前記現像剤を供給して現像剤像を形成する現像剤担持体と、
   前記像担持体と前記現像剤担持体とが接触している状態及び離間している状態を切り換える接触離間ユニットと、
   転写位置で前記現像剤像を被転写体に転写する転写部材と、
   前記像担持体の表面の移動方向に関して前記帯電位置よりも上流で前記転写位置よりも下流に設けられ、前記像担持体を露光する露光ユニットと、
   を備え、
   前記転写部材による転写後に前記像担持体の表面に残った前記現像剤を、前記現像剤担持体で回収可能な画像形成装置であって、
   前記接触離間ユニットにより前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させ、前記露光ユニットを消灯し、前記帯電ローラの電位が前記像担持体の電位よりも前記現像剤の正規極性側の電位である状態で、前記像担持体と前記帯電ローラとを周速差をつけて回転させる第１工程と、
   前記接触離間ユニットにより前記現像剤担持体を前記像担持体に当接させ、前記像担持体の電位を前記現像剤担持体の電位よりも前記現像剤の正規極性側の電位にした状態で、前記像担持体と前記現像剤担持体とを回転させる第２工程と、を実行する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 前記像担持体の表面のうち前記現像剤担持体と接触することなく前記現像剤担持体の対向位置を通過した領域を離間領域とすると、前記制御手段は、前記第１工程で前記像担持体と前記帯電ローラとを周速差をつけて回転させる間に、前記帯電ローラは前記離間領域と接触した状態で少なくとも１周以上回転することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 回転可能な像担持体と、
   帯電位置で前記像担持体の表面に接触して前記表面を帯電させる帯電ローラと、
   現像剤を担持し、前記像担持体に接触している時に現像位置で前記像担持体の表面に正規極性の前記現像剤を供給して現像剤像を形成する現像剤担持体と、
   前記像担持体と前記現像剤担持体とが接触している状態及び離間している状態を切り換える接触離間ユニットと、
   転写位置で前記現像剤像を被転写体に転写する転写部材と、
   を備え、
   前記転写部材による転写後に前記像担持体の表面に残った前記現像剤を、前記現像剤担持体で回収可能な画像形成装置であって、
   前記接触離間ユニットにより前記現像剤担持体を前記像担持体から離間させ、前記帯電ローラの電位が前記像担持体の電位よりも前記現像剤の正規極性側の電位である状態で、前記像担持体と前記帯電ローラとを周速差をつけて回転させる第１工程と、
   前記接触離間ユニットにより前記現像剤担持体を前記像担持体に当接させ、前記像担持体の電位を前記現像剤担持体の電位よりも前記現像剤の正規極性側の電位にした状態で、前記像担持体と前記現像剤担持体とを回転させる第２工程と、を実行する制御手段を有し、
   前記像担持体の表面のうち前記現像剤担持体と接触することなく前記現像剤担持体の対向位置を通過した領域を離間領域とすると、前記制御手段は、前記第１工程で前記像担持体と前記帯電ローラとを周速差をつけて回転させる間に、前記帯電ローラを前記離間領域と接触した状態で少なくとも１周以上回転させることを特徴とする画像形成装置。
8. 前記第２工程において、前記現像剤担持体は回転中に前記離間領域と接触することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
9. 前記第２工程の実行中、前記帯電ローラには前記像担持体の電位よりも前記現像剤の正規極性側に大きい電圧が印加されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記第１工程の実行中、前記転写部材には前記像担持体の電位よりも前記現像剤の正規極性側に大きい電圧が印加されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 画像形成装置の使用環境または使用量の少なくとも一つに基づいて、前記第１工程及び前記第２工程が実行され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. 前記帯電ローラに接触して前記帯電ローラ表面に付着した物体を除去する帯電クリーニング部材を備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記帯電クリーニング部材はブラシであることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記帯電クリーニング部材は導電性を有し、
    前記帯電ローラと前記帯電クリーニング部材とに同電位の電圧が印加されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の画像形成装置。
15. 現像剤担持体に担持される現像剤により前記像担持体に現像剤像を形成し、前記現像剤像を前記被転写体に転写する画像形成時以外を非画像形成時とすると、前記非画像形成時に前記第１工程及び前記第２工程が実行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. 前記第２工程で前記帯電ローラに印加される電圧と前記現像剤担持体に印加される電圧との差分は、前記画像形成時に前記帯電ローラに印加される電圧と前記現像剤担持体に印加される電圧との差分よりも小さいことを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 前記第１工程の実行中、前記像担持体の回転方向と前記帯電ローラの回転方向は逆であることを特徴とする請求項４乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
18. 前記第１工程の実行中、前記帯電ローラの回転速度が前記像担持体の回転速度よりも速いことを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
19. 前記現像剤担持体に供給する前記現像剤を収容する交換可能な現像剤収容部を備え、
    前記制御手段は、前記現像剤収容部が交換されたことに基づいて、前記第１工程及び前記第２工程を実行することを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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