JP6540145B2 - 画像形成装置およびその制御方法ならびにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、感光体に付着した紙粉を回収するクリーナを備えた画像形成装置およびその制御方法ならびにプログラムに関する。

従来、感光体と、感光体に付着した紙粉を回収するクリーナとを備えた画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。この構成では、感光体の表面電位の変動に応じてクリーナに印加されるクリーニングバイアスを変更できるようにすることで、クリーナの表面電位を感光体の表面電位よりも大きくしている。これにより、感光体上の現像剤がクリーナに移動するのを抑制している。

特開２００５−３３１８７５号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、感光体の表面電位に応じてクリーニングバイアスが変動するので、当該表面電位が大きくなると、それに応じてクリーニングバイアスも大きくなる。クリーニングバイアスが大きくなった場合、放電等が発生し、感光体の性能に影響するおそれがあった。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、感光体の表面電位とクリーナの表面電位の電位差を適正な値とすることができる画像形成装置およびその制御方法ならびにプログラムを提供することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電器と、前記感光体の回転方向において、前記帯電器の下流側に配置され、前記感光体に現像剤を供給する現像器と、前記回転方向において、前記現像器の下流側に配置され、シートに前記感光体上の現像剤を転写する転写器と、前記回転方向において、前記転写器の下流側に配置され、前記感光体の表面を除電する除電器と、前記回転方向において、前記除電器の下流側に配置され、前記感光体に付着した紙粉を回収するクリーナと、制御部と、を備える。
前記制御部は、前記帯電器に帯電バイアスを印加し、前記クリーナに前記帯電バイアスと同極性であって、前記帯電バイアスよりも絶対値が小さいクリーニングバイアスを印加し、転写中において、前記転写器に前記帯電バイアスと逆極性の第１バイアスを印加し、非転写中において、前記転写器に前記帯電バイアスと同極性のバイアス、または、前記帯電バイアスと逆極性で、かつ、前記第１バイアスよりも絶対値の小さいバイアスである第２バイアスを印加し、前記第２バイアスを前記転写器に印加したとき、前記除電器の除電能力を、前記第１バイアスを前記転写器に印加したときよりも大きくする。

このような構成によれば、転写器に印加されるバイアスに応じて、除電器の除電能力を変えることができるので、感光体の表面電位とクリーナの表面電位の電位差を適正な値とすることができる。

本発明によれば、転写器に印加されるバイアスに応じて、除電器の除電能力を変えることができるので、感光体の表面電位とクリーナの表面電位の電位差を適正な値とすることができる。

一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を示す図である。 プロセスユニットの概略構成を示す図である。 制御部の動作を示すフローチャートである。 制御部の動作を示すフローチャートである。 印刷制御における各バイアス、感光体ドラムの表面電位および除電器の発光光量の変化を示すタイムチャートである。

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１の概略構成について説明した後、本発明の特徴部分について説明する。

また、以下の説明において、レーザプリンタ１の方向は、図１における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。

図１に示すように、レーザプリンタ１は、装置本体２内に用紙Ｓを供給するための給紙部３と、露光装置４と、用紙Ｓ上にトナー像を転写するプロセスユニット５と、用紙Ｓ上に転写されたトナー像を熱定着する定着装置８とを主に備えている。

給紙部３は、装置本体２内の下部に設けられ、給紙トレイ３１と、用紙押圧板３２と、給紙機構３３とを主に備えている。給紙トレイ３１に収容された用紙Ｓは、用紙押圧板３２によって上方に寄せられ、給紙機構３３によってプロセスユニット５に向けて供給される。

露光装置４は、装置本体２内の上部に配置され、図示しないレーザ発光部や、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。この露光装置４では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光（鎖線参照）が、感光体ドラム６１の表面で高速走査されることで、感光体ドラム６１の表面を露光する。

プロセスユニット５は、露光装置４の下方に配置され、装置本体２に設けられたフロントカバー２１を開いたときにできる開口から装置本体２に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスユニット５は、感光体カートリッジ６と、現像器の一例としての現像カートリッジ７とから構成されている。

感光体カートリッジ６は、感光体の一例としての感光体ドラム６１と、帯電器６２と、転写器の一例としての転写ローラ６３と、これらの部材を支持するケース６Ａと、クリーニングユニット１００とを主に備えている。また、現像カートリッジ７は、感光体カートリッジ６に対して着脱可能に装着される構成となっている。現像カートリッジ７は、現像ローラ７１と、供給ローラ７２と、層厚規制ブレード７３と、トナーを収容するトナー収容部７４とを主に備えている。

このプロセスユニット５では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に正帯電された後、露光装置４からのレーザ光の高速走査によって露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、感光体ドラム６１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部７４内のトナーは、供給ローラ７２を介して現像ローラ７１に供給され、このとき、供給ローラ７２と現像ローラ７１の間で正に摩擦帯電される。現像ローラ７１上に供給されたトナーは、現像ローラ７１の回転に伴って、層厚規制ブレード７３の間に進入し、さらに摩擦帯電されつつ、一定の厚さの薄層として現像ローラ７１上に担持される。

現像ローラ７１上に担持されたトナーは、現像ローラ７１から感光体ドラム６１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム６１上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム６１と転写ローラ６３の間を用紙Ｓが搬送されることで感光体ドラム６１上のトナー像が用紙Ｓ上に転写される。

定着装置８は、プロセスユニット５の後方に配置され、符号を省略して示すハロゲンヒータ、定着ベルト、ニップ板などを有する加熱ユニット８１と、加熱ユニット８１のニップ板との間で定着ベルトを挟持する加圧ローラ８２とを主に備えている。この定着装置８では、用紙Ｓ上に転写されたトナー像を、用紙Ｓが加熱ユニット８１と加圧ローラ８２との間を通過する間に熱定着させている。トナー像が熱定着された用紙Ｓは、排紙ローラ２３によって排紙トレイ２２上に排出される。

また、このレーザプリンタ１では、用紙Ｓに転写されずに感光体ドラム６１上に残った残トナーを、現像カートリッジ７によって回収して再利用する、いわゆるクリーナレス方式を採用している。具体的には、残トナーを回収するときに、帯電器６２で感光体ドラム６１の表面を一度帯電させ、感光体ドラム６１の表面電位を現像ローラ７１の電位よりも高くする。これにより、感光体ドラム６１上に載っている正帯電している残トナーが、現像ローラ７１へ移動し、トナー収容部７４へ戻される。

次に、プロセスユニット５の詳細構成について説明する。
プロセスユニット５は、図２に示すように、感光体ドラム６１と、帯電器６２と、転写ローラ６３と、現像ローラ７１と、クリーニングユニット１００と、除電器２００とを備えている。プロセスユニット５の各部位の電位は、装置本体２が備える制御部３００により制御される。また、装置本体２には、バイアス生成部１３０と、第１電源１４０と、第２電源１５０とが設けられている。感光体ドラム６１は、図示しない駆動源により図示時計回り方向に回転可能となっている。

帯電器６２は、帯電ワイヤ６２Ａおよびグリッド電極６２Ｂを有するスコロトロン方式の帯電器である。帯電器６２は、帯電ワイヤ６２Ａに電流が印加されるとともに、グリッド電極６２Ｂにバイアス生成部１３０から正極性の電圧である帯電バイアスＶ５が印加され、感光体ドラム６１の表面を正帯電させるように構成されている。

現像ローラ７１は、上述したように、感光体ドラム６１上の静電潜像にトナーを供給するローラであり、感光体ドラム６１の回転方向において、帯電器６２よりも下流側で、感光体ドラム６１の周面に接触して回転するようになっている。また、現像ローラ７１には、第１電源１４０から正極性の電圧である現像バイアスＶ１が印加されるようになっている。

転写ローラ６３は、感光体ドラム６１の回転方向において、現像ローラ７１よりも下流側に配置されている。また、転写ローラ６３には、第２電源１５０から負極性の電圧である第１バイアスの一例としての第１転写バイアスＶ２と、負極性の電圧である第２バイアスの一例としての第２転写バイアスＶ３と、正極性の電圧である第２バイアスの一例としての第３転写バイアスＶ４とのいずれかの転写バイアスが印加されるようになっている。

クリーニングユニット１００は、感光体ドラム６１の回転方向において、転写ローラ６３および除電器２００よりも下流側でかつ帯電器６２よりも上流側に配置されている。クリーニングユニット１００は、クリーナの一例としてのクリーニングローラ１１０と、紙粉回収部１２０とを主に備えて構成されている。

クリーニングローラ１１０は、発泡シリコンゴム等の弾性体からなる表面部材を有するローラであり、感光体ドラム６１の周面に接触して回転し、感光体ドラム６１上のトナーは通過させながら、感光体ドラム６１上に付着する粉状の紙粉を回収するようになっている。具体的に、クリーニングローラ１１０は、画像形成時において、帯電バイアスＶ５と同極性であって、帯電バイアスＶ５より絶対値の小さい正極性の電圧であるクリーニングバイアスＶ６が印加され、表面が感光体ドラム６１の露光された部分よりも電位が高くなっている。

これにより、クリーニングローラ１１０は、感光体ドラム６１上に付着している負に帯電した粉状の紙粉を静電的に吸着させて回収する。また、クリーニングローラ１１０は、表面部材に形成されている凹部を利用して、感光体ドラム６１上に付着している紙粉を掻き取って回収するようになっている。

また、クリーニングローラ１１０の表面は、感光体ドラム６１との接触部分において、感光体ドラム６１の表面と同じ方向に移動するようになっており、クリーニングローラ１１０の周速は、感光体ドラム６１の周速よりも遅くなっている。なお、クリーニングローラ１１０の感光体ドラム６１に対する周速比は、０．３程度にすることが望ましい。

紙粉回収部１２０は、金属ローラ１２１と、掻取部材１２２と、ケース１２３と、ブラシクリーナ１２４とを主に備えて構成されている。

金属ローラ１２１は、クリーニングローラ１１０の周面に接触して回転し、クリーニングローラ１１０が保持している粉状の紙粉を回収するようになっている。

具体的に、金属ローラ１２１は、クリーニングローラ１１０の後斜め上側において、クリーニングローラ１１０に対向して配置されている。金属ローラ１２１は、ステンレス鋼などの金属からなる。そして、金属ローラ１２１は、クリーニングバイアスＶ６よりも絶対値が大きい正極性の電圧である回収バイアスＶ７が印加され、クリーニングローラ１１０が保持している粉状の紙粉を、静電的に吸着するようになっている。

掻取部材１２２は、金属ローラ１２１上の紙粉を掻き取る部材であり、例えば、発泡ポリウレタンからなるスポンジである。掻取部材１２２は、金属ローラ１２１の表面に摺接するように、金属ローラ１２１の上側に設けられている。

ケース１２３は、クリーニングローラ１１０および金属ローラ１２１を収容し、これらを支持している。そして、ケース１２３は、金属ローラ１２１の下方に、掻取部材１２２によって掻き取られた紙粉を受けるための有底の貯留部１２３Ａを有している。

ブラシクリーナ１２４は、支持部材１２４Ａと植毛布１２４Ｂとから構成され、ケース１２３に支持されている。このブラシクリーナ１２４は、植毛布１２４Ｂが感光体ドラム６１上に押し当てられることで、感光体ドラム６１上のトナーは通過させながら、感光体ドラム６１上の繊維状の紙粉を回収する部材である。

支持部材１２４Ａは、可撓性を有し、ケース１２３に固定される基端部から感光体ドラム６１に向けて延びている。なお、支持部材１２４Ａは、後述する植毛布１２４Ｂが安定して感光体ドラム６１の周面と接触するように、感光体カートリッジ６の筐体等に設けられた図示しないリブなどによって、先端に近い部分がケース１２３に向けて押し付けられている。

植毛布１２４Ｂは、支持部材１２４Ａの先端に取り付けられ、感光体ドラム６１の回転方向において、クリーニングローラ１１０と感光体ドラム６１の対向位置よりも下流側でかつ帯電器６２よりも上流側で、感光体ドラム６１の周面に毛が接触するように配置されている。

バイアス生成部１３０は、帯電バイアスＶ５、クリーニングバイアスＶ６および回収バイアスＶ７を生成する部分であり、可変電源１３１と、クリーニングバイアス生成部１３２とを有している。

可変電源１３１は、帯電器６２に正極性の帯電バイアスＶ５を印加するための可変設定可能な電源であり、帯電器６２に接続されている。

クリーニングバイアス生成部１３２は、クリーニングバイアスＶ６および回収バイアスＶ７を生成するための部分であり、第１抵抗１３２Ａ、ツェナーダイオード１３２Ｂと、第２抵抗１３２Ｃとから構成されている。

第１抵抗１３２Ａは、一端が可変電源１３１に接続され、他端がツェナーダイオード１３２Ｂのカソードに接続されている。第２抵抗１３２Ｃは、一端がツェナーダイオード１３２Ｂのアノードに接続され、他端がグランドに接続されている。

クリーニングバイアス生成部１３２は、ツェナーダイオード１３２Ｂと第２抵抗１３２Ｃの接続点における電圧を、クリーニングバイアスＶ６としてクリーニングローラ１１０に入力しており、第１抵抗１３２Ａとツェナーダイオード１３２Ｂの接続点における電圧を、回収バイアスＶ７として金属ローラ１２１に入力している。このように、クリーニングバイアス生成部１３２は、帯電バイアスＶ５を抵抗分圧することで、クリーニングバイアスＶ６および回収バイアスＶ７を帯電バイアスＶ５に対して一定の比率で生成することが可能となっている。

また、クリーニングバイアス生成部１３２は、ツェナーダイオード１３２Ｂのカソード側にツェナー電圧以上の電圧が印加されるようにすることで、カソードからアノードに向けて電流が流れるいわゆるツェナー効果により、クリーニングバイアスＶ６と回収バイアスＶ７の間に一定の電位差を生じさせるようになっている。なお、本実施形態では、クリーニングバイアスＶ６と回収バイアスＶ７に１００Ｖの電位差が生じるようになっている。

第２電源１５０は、第１転写バイアスＶ２、第２転写バイアスＶ３および第３転写バイアスＶ４のいずれかを転写ローラ６３に印加するように構成され、第１転写電源１５１と、第２転写電源１５２と、第３転写電源１５３と、スイッチ部１５４とを備えている。

第１転写電源１５１は、第１転写バイアスＶ２を転写ローラ６３に印加可能に構成されている。第１転写バイアスＶ２は、感光体ドラム６１から用紙Ｓにトナー像を転写中の転写ローラ６３に印加されるバイアスであり、帯電バイアスＶ５と逆極性である負極性となっている。ここで、第１転写バイアスＶ２を印加することで、用紙Ｓから感光体ドラム６１に付着した粉状の紙粉を負に帯電させることができる。

第２転写電源１５２は、第２転写バイアスＶ３を転写ローラ６３に印加可能に構成されている。第２転写バイアスＶ３は、非転写中において、現像バイアスＶ１が現像ローラ７１に印加されたときから、第１転写バイアスＶ２が転写ローラ６３に印加される前までの間に転写ローラ６３に印加されるバイアスであり、負極性であって、第１転写バイアスＶ２よりも絶対値が小さくなっている。

第３転写電源１５３は、非転写中において、第３転写バイアスＶ４を転写ローラ６３に印加可能に構成されている。第３転写バイアスＶ４は、非転写中において、転写ローラ６３に付着したトナーを感光体ドラム６１に移動させるときに印加されるバイアスであり、帯電バイアスＶ５と同極性である正極性であって、第１転写バイアスＶ２より絶対値が小さくなっている。第３転写バイアスＶ４は、トナーが転写ローラ６３から感光体ドラム６１に向けて移動できるように、感光体ドラムの表面電位よりも高い値となっている。

スイッチ部１５４は、一端が転写ローラ６３に接続され、他端が第１転写電源１５１、第２転写電源１５２および第３転写電源１５３のいずれかに接続可能に構成されている。

除電器２００は、感光体ドラム６１の表面を除電するための除電ランプであり、転写ローラ６３の下流側であって、クリーニングユニット１００の上流側に配置されている。除電器２００は、感光体ドラム６１に光を照射するＬＥＤ等の発光部２００Ａを有しており、発光部２００Ａの除電能力の一例としての発光光量を調節可能に構成されている。なお、発光部２００Ａの発光光量は、発光部２００Ａに流れる電流を増減させるか、発光部２００Ａの発光デューティ比を増減させることで、調節することができる。

制御部３００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有しており、所定のプログラムをＣＰＵが読み込んで実行することで、除電器２００や各バイアスＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７をＯＮ、ＯＦＦする制御を行うように構成されている。

制御部３００は、帯電器６２に印加する帯電バイアスＶ５を一定値とする制御を実行する。具体的に、制御部３００は、帯電バイアスＶ５をモニタしながら、バイアス生成部１３０の可変電源１３１を調節することで帯電バイアスＶ５を一定値とする制御を実行する。これにより、帯電バイアスＶ５から抵抗分圧することで生成されるクリーニングバイアスＶ６および回収バイアスＶ７が一定値となる。

制御部３００は、非転写中における第１時間Ｔ１の間、転写ローラ６３に第３転写バイアスＶ４を印加する制御を実行する。第１時間Ｔ１は、現像バイアスＶ１が印加される前に、転写ローラ６３に付着したトナーを感光体ドラム６１に移動させる時間であり、転写ローラ６３が一回転するよりも長い時間に設定されている。

制御部３００は、非転写中における第２時間Ｔ２の間、転写ローラ６３に第２転写バイアスＶ３を印加する制御を実行する。第２時間Ｔ２は、現像バイアスＶ１の印加後、第１転写バイアスＶ２が印加されるまでの時間である。

制御部３００は、転写中における第３時間Ｔ３の間、転写ローラ６３に第１転写バイアスＶ２を印加する制御を実行する。第３時間Ｔ３は、転写ローラ６３により用紙Ｓに感光体ドラム６１上のトナーが転写されている時間である。

制御部３００は、転写終了後において、現像バイアスＶ１および転写バイアスをＯＦＦにする制御を実行し、転写バイアスをＯＦＦにした後、第４時間Ｔ４経過後に帯電バイアスＶ５をＯＦＦにする制御を実行する。

なお、本実施形態では、帯電バイアスＶ５は、８６５Ｖに設定され、クリーニングバイアスＶ６は、５００Ｖに設定される。また、第１転写バイアスＶ２は、−３０００Ｖに設定され、第２転写バイアスＶ３は、−１５００Ｖに設定され、第３転写バイアスＶ４は、１３００Ｖに設定される。

制御部３００は、帯電バイアスＶ５を印加している間、除電器２００をＯＮにする制御を実行する。制御部３００は、転写ローラ６３に印加される転写バイアスに応じて、除電器２００の発光光量を調節する制御を実行する。より詳細に、制御部３００は、転写バイアスが大きな値となる程、除電器２００の発光光量を大きくする制御を実行する。

具体的に、制御部３００は、転写バイアスがＯＦＦ状態のとき、つまり、転写バイアスを転写ローラ６３に印加してないときに、除電器２００の発光光量を第１光量Ｌ１に設定する。なお、第１光量Ｌ１は、帯電バイアスＶ５をＯＮにした後、感光体ドラム６１の表面電位である第１除電前電位Ｖ１０を、クリーニングバイアスＶ６より小さな第１除電後電位Ｖ２０に下げる光量である。

制御部３００は、各転写バイアスのうち、最も小さな値である第１転写バイアスＶ２を転写ローラ６３に印加したとき、除電器２００の発光光量を第１光量Ｌ１より小さな第２光量Ｌ２に設定する。なお、第２光量Ｌ２は、第１転写バイアスＶ２が転写ローラ６３に印加されているときの感光体ドラム６１の表面電位である第２除電前電位Ｖ１１を、クリーニングバイアスＶ６より小さな第２除電後電位Ｖ２１に下げる光量である。

制御部３００は、各転写バイアスのうち、２番目に小さな第２転写バイアスＶ３を転写ローラ６３に印加したとき、除電器２００の発光光量を、第１光量Ｌ１より小さく、第２光量Ｌ２より大きな第３光量Ｌ３に設定する。なお、第３光量Ｌ３は、第２転写バイアスＶ３が転写ローラ６３に印加されているときの感光体ドラム６１の表面電位である第３除電前電位Ｖ１２を、クリーニングバイアスＶ６より小さな第３除電後電位Ｖ２２に下げる光量である。

そして、制御部３００は、各転写バイアスのうち、最も大きな第３転写バイアスＶ４を転写ローラ６３に印加したとき、除電器２００の発光光量を、第１光量Ｌ１、第２光量Ｌ２および第３光量Ｌ３より大きな第４光量Ｌ４に設定する。なお、第４光量Ｌ４は、第３転写バイアスＶ４が転写ローラ６３に印加されているときの感光体ドラム６１の表面電位である第４除電前電位Ｖ１３を、クリーニングバイアスＶ６より小さな第４除電後電位Ｖ２３に下げる光量である。

次に、図３および図４に示すフローチャートに従って、制御部３００の動作について説明する。
図３に示すように、印刷ジョブを受信すると（Ｓ１）、制御部３００は、帯電器６２に帯電バイアスＶ５を印加するとともに（Ｓ２）、除電器２００をＯＮにし、除電器２００の発光光量を第１光量Ｌ１に設定する（Ｓ３）。制御部３００が帯電バイアスＶ５を印加することで、帯電バイアスＶ５から抵抗分圧されたクリーニングバイアスＶ６がクリーニングローラ１１０に印加され、回収バイアスＶ７が金属ローラ１２１に印加される。

ステップＳ３の後、制御部３００は、第３転写バイアスＶ４を転写ローラ６３に印加して、除電器２００の発光光量を第４光量Ｌ４に設定する（Ｓ４）。ステップＳ４の後、制御部３００は、第１時間Ｔ１が経過したか否かを判断する（Ｓ５）。

ステップＳ５において、制御部３００は、第１時間Ｔ１が経過してない場合（Ｓ５，Ｎｏ）、ステップＳ５の処理を繰り返し、第１時間Ｔ１が経過した場合（Ｓ５，Ｙｅｓ）、転写バイアスをＯＦＦにし、除電器２００の発光光量を第１光量Ｌ１に設定する（Ｓ６）。

ステップＳ６の後、制御部３００は、現像バイアスＶ１を現像ローラ７１に印加し（Ｓ７）、第２転写バイアスＶ３を転写ローラ６３に印加し、除電器２００の発光光量を第３光量Ｌ３に設定する（Ｓ８）。ステップＳ８の後、制御部３００は、第２時間Ｔ２が経過したか否かを判断する（Ｓ９）。

ステップＳ９において、制御部３００は、第２時間Ｔ２が経過してない場合（Ｓ９，Ｎｏ）、ステップＳ９の処理を繰り返し、第２時間Ｔ２が経過した場合（Ｓ９，Ｙｅｓ）、図４に示すように、第１転写バイアスＶ２を転写ローラ６３に印加し、除電器２００の発光光量を第２光量Ｌ２に設定する（Ｓ１０）。ステップＳ１０の後、制御部３００は、第３時間Ｔ３が経過したか否かを判断する（Ｓ１１）。

ステップＳ１１において、制御部３００は、第３時間Ｔ３が経過してない場合（Ｓ１１，Ｎｏ）、ステップＳ１１の処理を繰り返し、第３時間Ｔ３が経過した場合（Ｓ１１，Ｙｅｓ）、現像バイアスＶ１をＯＦＦにし（Ｓ１２）、転写バイアスをＯＦＦにし、除電器２００の発光光量を第１光量Ｌ１に設定する（Ｓ１３）。ステップＳ１３の後、制御部３００は、第４時間Ｔ４が経過したか否かを判断する（Ｓ１４）。

ステップＳ１４において、制御部３００は、第４時間Ｔ４が経過してない場合（Ｓ１４，Ｎｏ）、ステップＳ１３の処理を繰り返し、第４時間Ｔ４が経過した場合（Ｓ１４，Ｙｅｓ）、帯電バイアスＶ５をＯＦＦにし（Ｓ１５）、除電器２００をＯＦＦにして（Ｓ１６）、本制御を終了する。

以上のような制御部３００による各バイアスと各部位の電位の変化について説明する。
図５に示すように、制御部３００は、帯電バイアスＶ５を帯電器６２に印加するとともに除電器２００をＯＮにして発光光量を第１光量Ｌ１に設定する（時刻ｔ０）。これにより、クリーニングバイアスＶ６がクリーニングローラ１１０に印加されるとともに、除電器２００に除電される前、つまり、帯電器６２の位置での感光体ドラム６１の表面電位が第１除電前電位Ｖ１０となる。

本実施形態では、帯電バイアスＶ５の方がクリーニングバイアスＶ６よりも高いので、感光体ドラム６１の表面電位の方が、クリーニングローラ１１０の表面電位よりも高くなりやすいが、除電器２００により、感光体ドラム６１の表面電位が第１除電前電位Ｖ１０から第１除電後電位Ｖ２０に下げられる。これにより、感光体ドラム６１の表面電位がクリーニングローラ１１０の表面電位より大きくなるのが抑制される。

制御部３００は、感光体ドラム６１が一様に帯電された後、転写ローラ６３に付着したトナーを感光体ドラム６１への移動させる制御を行う。具体的に、制御部３００は、第３転写バイアスＶ４を転写ローラ６３に印加して、除電器２００を第４光量Ｌ４に設定する（時刻ｔ１）。第３転写バイアスＶ４が転写ローラ６３に印加されることで、感光体ドラム６１の表面電位が第１除電前電位Ｖ１０から第４除電前電位Ｖ１３に上昇するので、感光体ドラム６１の表面電位がクリーニングローラ１１０の表面電位より高くなりやすい。

しかし、本実施形態では、除電器２００の発光光量が第４光量Ｌ４に設定されているので、除電後の感光体ドラム６１の表面電位が第４除電後電位Ｖ２３に下げられる。これにより、感光体ドラム６１の表面電位がクリーニングローラ１１０の表面電位より大きくなるのが抑制される。

制御部３００は、第１時間Ｔ１経過後、転写バイアスをＯＦＦにし、除電器２００を第１光量Ｌ１に設定する（時刻ｔ２）。その後、制御部３００は、現像バイアスＶ１を現像ローラ７１に印加し、第２転写バイアスＶ３を転写ローラ６３に印加して、除電器２００を第３光量Ｌ３に設定する（時刻ｔ３）。

第２転写バイアスＶ３を転写ローラ６３に印加した際、除電前の感光体ドラム６１の表面電位は、第１除電前電位Ｖ１０から第３除電前電位Ｖ１２に減少する。そして、除電後の感光体ドラム６１の表面電位は、第１光量Ｌ１より小さな第３光量Ｌ３に設定された除電器２００によって、第３除電後電位Ｖ２２に下げられる。このため、感光体ドラム６１の表面電位が必要以上に小さくなるのが抑制される。

制御部３００は、第２時間Ｔ２経過後、第１転写バイアスＶ２を印加して、除電器２００を第２光量Ｌ２に設定する（時刻ｔ４）。第１転写バイアスＶ２を転写ローラ６３に印加した際、除電前の感光体ドラム６１の表面電位は、第３除電前電位Ｖ１２から第２除電前電位Ｖ１１に減少する。そして、除電後の感光体ドラム６１の表面電位は、第３光量Ｌ３より小さな第２光量Ｌ２に設定された除電器２００によって、第２除電後電位Ｖ２１に下げられる。このため、感光体ドラム６１の表面電位が必要以上に小さくなるのが抑制される。

そして、制御部３００は、第３時間Ｔ３経過後、現像バイアスＶ１および転写バイアスをＯＦＦにし、除電器２００を第１光量Ｌ１に設定する（時刻ｔ５）。第４時間Ｔ４経過後、制御部３００は、帯電バイアスＶ５をＯＦＦにし、除電器２００をＯＦＦにする（時刻ｔ６）。その後、感光体ドラム６１の表面電位は、放電により徐々に下がっていく。

以上によれば、本実施形態において以下のような作用効果を得ることができる。
転写ローラ６３に印加される転写バイアスに応じて、除電器２００の発光光量を変えることができるので、感光体ドラム６１の表面電位とクリーニングローラ１１０の表面電位の電位差を適正な値とすることができる。

転写バイアスが大きくなる程、除電器２００の発光光量を大きくするので、感光体ドラム６１の表面電位がクリーニングローラ１１０の表面電位より大きくなるのを抑制することができる。これにより、クリーニングローラ１１０によって、負に帯電した粉状の紙粉を静電的に吸着させて回収することができるとともに、クリーニングローラ１１０によってトナーが回収されるのを抑制することができる。

転写バイアスが小さくなる程、除電器２００の発光光量を小さくするので、感光体ドラム６１の表面電位が必要以上に小さくなるのを抑制することができる。また、必要以上の光量の光を感光体ドラム６１に照射しないので、感光体ドラム６１が劣化するのを抑制することができる。

クリーニングバイアスＶ６が一定値であるので、クリーニングローラ１１０の表面電位と感光体ドラム６１の表面電位の電位差が大きくなりすぎるのを抑制することができる。また、比較的高い電圧となるクリーニングバイアスを印加するための回路を、可変電圧を印加するものにする必要がなくなるので、構成を簡易にできる。

クリーニングバイアスＶ６が帯電バイアスＶ５に対して一定の比率で生成されるので、簡易な構成により、クリーニングバイアスＶ６を帯電バイアスＶ５よりも小さくすることができる。

感光体カートリッジ６に紙粉回収部１２０が設けられているので、除電器２００を制御することで、紙粉回収部１２０内にトナーが回収されるのを抑制することができる。そのため、紙粉とトナーを分離して回収することができ、紙粉回収部１２０が大型化するのを抑制することができる。また、紙粉回収部１２０を備えた感光体カートリッジ６と、トナーを回収する現像カートリッジ７とを別に交換することができる。

ところで、第３転写バイアスＶ４が転写ローラ６３に印加されることで、転写ローラ６３に付着したトナーが感光体ドラム６１に移動するが、これに伴い、感光体ドラム６１の表面電位が大きくなるので、感光体ドラム６１上のトナーがクリーニングローラ１１０により回収されやすい。しかし、本実施形態では、第３転写バイアスＶ４印加時に除電器２００の発光光量が大きくなるので、クリーニングローラ１１０が感光体ドラム６１上のトナーを回収するのを抑制することができる。

また、紙粉回収部１２０に金属ローラ１２１が設けられているので、弾性体からなる表面部材を有するローラと比較して、回収バイアスＶ７を金属ローラ１２１に印加しやすくなる。また、弾性体からなる表面部材を有するローラと比較して、金属ローラ１２１の表面の粗さを小さくしやすくなり、掻取部材１２２により金属ローラ１２１上の紙粉を掻き取りやすくなる。

クリーニングローラ１１０が、表面が感光体ドラム６１との接触部分において、感光体ドラム６１の表面と同じ方向に移動し、かつ、周速が感光体ドラム６１の周速より遅いので、感光体ドラム６１上の紙粉をクリーニングローラ１１０により効率よく回収できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

前記実施形態では、クリーニングバイアスＶ６が帯電バイアスＶ５に対して一定の比率で生成されていたが、本発明はこれに限定されず、帯電バイアスに対して一定の比率で生成されていなくてもよい。また、帯電バイアスとは別にクリーニングバイアスをクリーニングローラに印加するようにしてもよい。

前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

１ レーザプリンタ
７ 現像カートリッジ
６１ 感光体ドラム
６２ 帯電器
６３ 転写ローラ
１１０ クリーニングローラ
１２０ 紙粉回収部
１２１ 金属ローラ
１２２ 掻取部材
１２３ ケース
２００ 除電器
２００Ａ 発光部
３００ 制御部
Ｖ２ 第１転写バイアス
Ｖ３ 第２転写バイアス
Ｖ４ 第３転写バイアス
Ｖ５ 帯電バイアス
Ｖ６ クリーニングバイアス

Claims (8)

1. 感光体と、
   前記感光体の表面を帯電させる帯電器と、
   前記感光体の回転方向において、前記帯電器の下流側に配置され、前記感光体に正に帯電された現像剤を供給する現像器と、
   前記回転方向において、前記現像器の下流側に配置され、シートに前記感光体上の現像剤を転写する転写器と、
   前記回転方向において、前記転写器の下流側に配置され、前記感光体の表面に光を照射して除電する発光部を有する除電器と、
   前記回転方向において、前記除電器の下流側に配置され、前記感光体に接触して前記感光体に付着した紙粉を回収するクリーニングローラと、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記帯電器に正極性の帯電バイアスを印加し、
   前記現像器に正極性の現像バイアスを印加し、
   前記クリーニングローラに、前記帯電バイアスよりも絶対値が小さい正極性で一定値のクリーニングバイアスを印加し、
   転写中において、前記転写器に負極性の第１転写バイアスを印加し、
   非転写中において、前記現像バイアスを印加してから、前記第１転写バイアスを印加する前までの間に、前記転写器に前記第１転写バイアスよりも絶対値の小さい負極性の第２転写バイアスを印加し、
   非転写中において、前記転写器に付着した前記現像剤を前記感光体に移動させるときに、前記転写器に正極性の第３転写バイアスを印加し、
   前記発光部の発光光量を、前記第１転写バイアスを前記転写器に印加するときよりも前記第２転写バイアスを前記転写器に印加するときに大きくし、前記第２転写バイアスを前記転写器に印加するときよりも前記第３転写バイアスを印加するときに大きくすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記クリーニングバイアスは、前記帯電バイアスに対して一定の比率で生成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. 前記クリーニングローラに付着した紙粉を回収する紙粉回収部を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記紙粉回収部は、前記クリーニングローラに接触し、前記クリーニングローラ上の紙粉を回収する金属ローラと、前記金属ローラに接触し、前記金属ローラ上の紙粉を掻き取る掻取部材と、前記掻取部材が掻き取った紙粉を収容するケースとを有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記クリーニングローラは、発泡シリコンゴムからなる表面部材を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記クリーニングローラの表面は、前記感光体との接触部分において、前記感光体の表面と同じ方向に移動し、
   前記クリーニングローラの周速は、前記感光体の周速よりも遅いことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電器と、前記感光体に正に帯電された現像剤を供給する現像器と、シートに前記感光体上の現像剤を転写する転写器と、前記感光体の表面に光を照射して除電する発光部を有する除電器と、前記感光体に接触して前記感光体に付着した紙粉を回収するクリーニングローラと、制御部と、を備える画像形成装置の制御方法であって、
   前記制御部が、
   前記帯電器に正極性の帯電バイアスを印加する第１制御と、
   前記現像器に正極性の現像バイアスを印加する第２制御と、
   前記クリーニングローラに、前記帯電バイアスよりも絶対値が小さい正極性で一定値のクリーニングバイアスを印加する第３制御と、
   転写中において、前記転写器に負極性の第１転写バイアスを印加する第４制御と、
   非転写中において、前記現像バイアスを印加してから、前記第１転写バイアスを印加する前までの間に、前記転写器に前記第１転写バイアスよりも絶対値の小さい負極性の第２転写バイアスを印加し、非転写中において、前記転写器に付着した前記現像剤を前記感光体に移動させるときに、前記転写器に正極性の第３転写バイアスを印加する第５制御と、
   前記感光体を除電するとき、前記発光部の発光光量を、前記第１転写バイアスを前記転写器に印加するときよりも前記第２転写バイアスを前記転写器に印加するときに大きくし、前記第２転写バイアスを前記転写器に印加するときよりも前記第３転写バイアスを印加するときに大きくする第６制御と、を実行することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
8. 感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電器と、前記感光体に正に帯電された現像剤を供給する現像器と、シートに前記感光体上の現像剤を転写する転写器と、前記感光体の表面に光を照射して除電する発光部を有する除電器と、前記感光体に接触して前記感光体に付着した紙粉を回収するクリーニングローラと、制御部と、を備える画像形成装置における前記制御部に適用されるプログラムであって、前記制御部に、
   前記帯電器に正極性の帯電バイアスを印加する第１制御と、
   前記現像器に正極性の現像バイアスを印加する第２制御と、
   前記クリーニングローラに、前記帯電バイアスよりも絶対値が小さい正極性で一定値のクリーニングバイアスを印加する第３制御と、
   転写中において、前記転写器に負極性の第１転写バイアスを印加する第４制御と、
   非転写中において、前記現像バイアスを印加してから、前記第１転写バイアスを印加する前までの間に、前記転写器に前記第１転写バイアスよりも絶対値の小さい負極性の第２転写バイアスを印加し、非転写中において、前記転写器に付着した前記現像剤を前記感光体に移動させるときに、前記転写器に正極性の第３転写バイアスを印加する第５制御と、
   前記感光体を除電するとき、前記発光部の発光光量を、前記第１転写バイアスを前記転写器に印加するときよりも前記第２転写バイアスを前記転写器に印加するときに大きくし、前記第２転写バイアスを前記転写器に印加するときよりも前記第３転写バイアスを印加するときに大きくする第６制御と、を実行させることを特徴とするプログラム。

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