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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024108277
(43)【公開日】2024-08-13
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/02 20060101AFI20240805BHJP
G03G 21/00 20060101ALI20240805BHJP
G03G 21/14 20060101ALI20240805BHJP
G03G 15/08 20060101ALI20240805BHJP
【ＦＩ】
G03G15/02 103
G03G21/00 510
G03G21/00 310
G03G21/14
G03G15/08 220
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023012564
(22)【出願日】2023-01-31
(71)【出願人】
【識別番号】000005267
【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100116034
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 啓輔
(74)【代理人】
【識別番号】100144624
【弁理士】
【氏名又は名称】稲垣 達也
(72)【発明者】
【氏名】平野 草太
(72)【発明者】
【氏名】吉元 俊二
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 啓太
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 慎太郎
(72)【発明者】
【氏名】柴田 千晴
(72)【発明者】
【氏名】小森 彩香
【テーマコード（参考）】
2H077
2H134
2H200
2H270
【Ｆターム（参考）】
2H077AD06
2H077BA07
2H077BA09
2H077DA16
2H077DB21
2H077DB25
2H077GA04
2H134GA01
2H134GA02
2H134GA10
2H134GB02
2H134HA12
2H134HA16
2H134HF13
2H134HF14
2H134HF16
2H134KB20
2H134KC02
2H134KG03
2H134KG04
2H134KG05
2H134KG08
2H134KH16
2H200FA16
2H200GA52
2H200GB02
2H200GB15
2H200HA02
2H200HA29
2H200HB12
2H200HB22
2H200JA02
2H200JA29
2H200JB07
2H200JB32
2H200JB42
2H200LA24
2H200LB15
2H200LB18
2H200LB39
2H200PA05
2H200PA10
2H270KA09
2H270KA26
2H270LA02
2H270LA04
2H270LA07
2H270LA44
2H270LA60
2H270LA67
2H270LA87
2H270LA91
2H270MC16
2H270MC32
2H270MC38
2H270MC39
2H270MC52
2H270MC71
2H270MD29
2H270MF17
2H270NC01
2H270NC07
2H270RA10
2H270RA14
2H270RC13
2H270RC14
2H270RC16
2H270RC17
2H270RC18
2H270ZC03
(57)【要約】
【課題】帯電ローラに蓄積した逆帯電トナーを適切に除去することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】制御部は、画像形成処理を実行していないときに、帯電ローラ５３上の逆帯電トナーを回収する際に、現像ローラ６１を離間位置に位置させる離間処理と、帯電ローラ５３に、帯電ローラ５３上の逆帯電トナーが帯電ローラ５３から感光ドラムに移動するようなバイアスを印加する逆帯電トナー吐出処理と、逆帯電トナー吐出処理の後、帯電ローラ５３に、画像形成する場合よりも絶対値が大きいバイアスを印加して、感光ドラム５２上の逆帯電トナーを第１の極性に帯電させる順帯電処理と、感光ドラム５２上の順帯電トナーを、感光ドラム５２から転写ベルト７３に転写し、転写ベルト７３上の順帯電トナーをベルトクリーナ９０で回収するドラム順帯電トナー回収処理と、を実行する。
【選択図】図１２
【解決手段】制御部は、画像形成処理を実行していないときに、帯電ローラ５３上の逆帯電トナーを回収する際に、現像ローラ６１を離間位置に位置させる離間処理と、帯電ローラ５３に、帯電ローラ５３上の逆帯電トナーが帯電ローラ５３から感光ドラムに移動するようなバイアスを印加する逆帯電トナー吐出処理と、逆帯電トナー吐出処理の後、帯電ローラ５３に、画像形成する場合よりも絶対値が大きいバイアスを印加して、感光ドラム５２上の逆帯電トナーを第１の極性に帯電させる順帯電処理と、感光ドラム５２上の順帯電トナーを、感光ドラム５２から転写ベルト７３に転写し、転写ベルト７３上の順帯電トナーをベルトクリーナ９０で回収するドラム順帯電トナー回収処理と、を実行する。
【選択図】図１２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
感光ドラムと、
前記感光ドラムを帯電させる帯電ローラと、
帯電後の前記感光ドラムに形成された静電潜像に第１の極性に帯電した順帯電トナーを供給して前記感光ドラムにトナー像を形成する現像ローラと、
前記感光ドラムに接触する無端状のベルトと、
前記感光ドラムに形成されたトナー像を被転写体に転写する転写ローラであって、前記ベルトを挟んで前記感光ドラムと向かい合う転写ローラと、
転写後に前記感光ドラム上に残ったトナーを回収するクリーニングローラと、
前記ベルト上のトナーを回収するベルトクリーナと、
前記現像ローラを、前記感光ドラムに接触した接触位置と、前記感光ドラムから離間した離間位置との間で移動させる接触離間機構と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記帯電ローラに前記第１の極性のバイアスを印加して前記感光ドラムを前記第１の極性に帯電させ、前記現像ローラから前記感光ドラムに順帯電トナーを供給してトナー像を形成し、前記トナー像を前記感光ドラムと前記転写ローラの間で被転写体に転写する画像形成処理を実行可能であり、
前記画像形成処理を実行していないときに、前記帯電ローラに蓄積された、前記第１の極性とは逆の第２の極性に帯電した逆帯電トナーを順帯電化して前記帯電ローラから回収する、順帯電による回収処理として、
接触離間機構を制御することで前記現像ローラを離間位置に位置させる離間処理と、
前記帯電ローラに、前記帯電ローラ上の逆帯電トナーが前記帯電ローラから前記感光ドラムに移動するようなバイアスを印加する逆帯電トナー吐出処理と、
前記逆帯電トナー吐出処理の後、前記帯電ローラに、画像形成する場合よりも絶対値が大きいバイアスを印加して、前記感光ドラム上の逆帯電トナーを前記第１の極性に帯電させる順帯電処理と、
前記感光ドラム上の順帯電トナーを、前記感光ドラムから前記ベルトに転写し、前記ベルト上の順帯電トナーを前記ベルトクリーナで回収するドラム順帯電トナー回収処理と、
を実行することを特徴とする画像形成装置。
前記感光ドラムを帯電させる帯電ローラと、
帯電後の前記感光ドラムに形成された静電潜像に第１の極性に帯電した順帯電トナーを供給して前記感光ドラムにトナー像を形成する現像ローラと、
前記感光ドラムに接触する無端状のベルトと、
前記感光ドラムに形成されたトナー像を被転写体に転写する転写ローラであって、前記ベルトを挟んで前記感光ドラムと向かい合う転写ローラと、
転写後に前記感光ドラム上に残ったトナーを回収するクリーニングローラと、
前記ベルト上のトナーを回収するベルトクリーナと、
前記現像ローラを、前記感光ドラムに接触した接触位置と、前記感光ドラムから離間した離間位置との間で移動させる接触離間機構と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記帯電ローラに前記第１の極性のバイアスを印加して前記感光ドラムを前記第１の極性に帯電させ、前記現像ローラから前記感光ドラムに順帯電トナーを供給してトナー像を形成し、前記トナー像を前記感光ドラムと前記転写ローラの間で被転写体に転写する画像形成処理を実行可能であり、
前記画像形成処理を実行していないときに、前記帯電ローラに蓄積された、前記第１の極性とは逆の第２の極性に帯電した逆帯電トナーを順帯電化して前記帯電ローラから回収する、順帯電による回収処理として、
接触離間機構を制御することで前記現像ローラを離間位置に位置させる離間処理と、
前記帯電ローラに、前記帯電ローラ上の逆帯電トナーが前記帯電ローラから前記感光ドラムに移動するようなバイアスを印加する逆帯電トナー吐出処理と、
前記逆帯電トナー吐出処理の後、前記帯電ローラに、画像形成する場合よりも絶対値が大きいバイアスを印加して、前記感光ドラム上の逆帯電トナーを前記第１の極性に帯電させる順帯電処理と、
前記感光ドラム上の順帯電トナーを、前記感光ドラムから前記ベルトに転写し、前記ベルト上の順帯電トナーを前記ベルトクリーナで回収するドラム順帯電トナー回収処理と、
を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記逆帯電トナー吐出処理において、前記帯電ローラに、前記第２の極性のバイアスを印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記逆帯電トナー吐出処理において、前記帯電ローラに、前記第１の極性で前記感光ドラムの表面電位より絶対値が小さい電位のバイアスを印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記感光ドラムの表面に対向して配置された除電装置であって、前記感光ドラムの回転方向における、前記転写ローラと前記感光ドラムが向かい合う転写位置と、前記クリーニングローラと前記感光ドラムが向かい合うクリーニング位置との間に位置する除電装置をさらに備え、
前記制御部は、
前記画像形成処理において、前記除電装置をＯＮにして前記感光ドラムの表面を除電し、
前記逆帯電トナー吐出処理において、前記除電装置をＯＦＦにして前記感光ドラムの表面電位を前記第１の極性に保つことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記制御部は、
前記画像形成処理において、前記除電装置をＯＮにして前記感光ドラムの表面を除電し、
前記逆帯電トナー吐出処理において、前記除電装置をＯＦＦにして前記感光ドラムの表面電位を前記第１の極性に保つことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記制御部は、
前記逆帯電トナー吐出処理において、前記クリーニングローラに前記第１の極性のバイアスを印加して、逆帯電トナーを前記第１の極性に帯電させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記逆帯電トナー吐出処理において、前記クリーニングローラに前記第１の極性のバイアスを印加して、逆帯電トナーを前記第１の極性に帯電させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記感光ドラムの表面に対向して配置された除電装置であって、前記感光ドラムの回転方向における、前記転写ローラと前記感光ドラムが向かい合う転写位置と、前記クリーニングローラと前記感光ドラムが向かい合うクリーニング位置との間に位置する除電装置をさらに備え、
前記制御部は、
前記画像形成処理において、前記除電装置をＯＮにして前記感光ドラムの表面を除電し、
前記逆帯電トナー吐出処理において、前記除電装置をＯＮにして前記感光ドラムの表面を除電するとともに、前記帯電ローラに、前記第２の極性のバイアスを印加して前記帯電ローラから前記感光ドラムに逆帯電トナーを移動させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御部は、
前記画像形成処理において、前記除電装置をＯＮにして前記感光ドラムの表面を除電し、
前記逆帯電トナー吐出処理において、前記除電装置をＯＮにして前記感光ドラムの表面を除電するとともに、前記帯電ローラに、前記第２の極性のバイアスを印加して前記帯電ローラから前記感光ドラムに逆帯電トナーを移動させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記感光ドラムの表面に対向して配置された除電装置であって、前記感光ドラムの回転方向における、前記転写ローラと前記感光ドラムが向かい合う転写位置と、前記クリーニングローラと前記感光ドラムが向かい合うクリーニング位置との間に位置する除電装置をさらに備え、
前記制御部は、
前記画像形成処理において、前記除電装置をＯＮにして前記感光ドラムの表面を除電し、
前記逆帯電トナー吐出処理において、
前記除電装置をＯＮにして前記感光ドラムの表面を除電し、
前記帯電ローラに、前記第１の極性で前記感光ドラムの表面電位より絶対値が小さい電位のバイアスを印加し、
前記クリーニングローラに前記第１の極性のバイアスを印加することで、前記感光ドラムの表面を前記第１の極性に帯電させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御部は、
前記画像形成処理において、前記除電装置をＯＮにして前記感光ドラムの表面を除電し、
前記逆帯電トナー吐出処理において、
前記除電装置をＯＮにして前記感光ドラムの表面を除電し、
前記帯電ローラに、前記第１の極性で前記感光ドラムの表面電位より絶対値が小さい電位のバイアスを印加し、
前記クリーニングローラに前記第１の極性のバイアスを印加することで、前記感光ドラムの表面を前記第１の極性に帯電させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記制御部は、前記順帯電処理において、前記クリーニングローラに前記第１の極性のバイアスを印加して、逆帯電トナーを前記第１の極性に帯電させることすることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記現像ローラと、トナーを収容するトナーケースとを有する現像カートリッジを備え、
前記制御部は、
前記現像カートリッジのトナーがエンプティか否かを判定するエンプティ判定処理を実行可能であり、
前記エンプティ判定処理で前記現像カートリッジのトナーがエンプティでないと判定した場合、前記画像形成処理を実行していないときに、前記順帯電による回収処理を実行し、
前記エンプティ判定処理で前記現像カートリッジのトナーがエンプティであると判定した場合、前記画像形成処理を実行していないときに、前記帯電ローラに蓄積された逆帯電トナーを前記帯電ローラから回収する、トナーエンプティ時の回収処理として、
前記逆帯電トナー吐出処理と、
前記接触位置に位置する前記現像ローラに、前記第１の極性のバイアスを印加することにより、前記感光ドラム上の逆帯電トナーを前記感光ドラムから前記現像ローラに移動させて回収する、現像カートリッジへの回収処理と、
を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御部は、
前記現像カートリッジのトナーがエンプティか否かを判定するエンプティ判定処理を実行可能であり、
前記エンプティ判定処理で前記現像カートリッジのトナーがエンプティでないと判定した場合、前記画像形成処理を実行していないときに、前記順帯電による回収処理を実行し、
前記エンプティ判定処理で前記現像カートリッジのトナーがエンプティであると判定した場合、前記画像形成処理を実行していないときに、前記帯電ローラに蓄積された逆帯電トナーを前記帯電ローラから回収する、トナーエンプティ時の回収処理として、
前記逆帯電トナー吐出処理と、
前記接触位置に位置する前記現像ローラに、前記第１の極性のバイアスを印加することにより、前記感光ドラム上の逆帯電トナーを前記感光ドラムから前記現像ローラに移動させて回収する、現像カートリッジへの回収処理と、
を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項10】
前記制御部は、
前記トナーエンプティ時の回収処理を実行した後は、前記現像カートリッジが交換されるまでは、画像形成を実行しないことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
前記トナーエンプティ時の回収処理を実行した後は、前記現像カートリッジが交換されるまでは、画像形成を実行しないことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項11】
前記制御部は、前記エンプティ判定処理において、前記現像カートリッジの交換後の総印刷枚数が所定枚数を超えた場合に、前記現像カートリッジのトナーがエンプティであると判定することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項12】
前記帯電ローラと接触する帯電ローラクリーナであって、前記帯電ローラ上のトナーとの摩擦により、トナーを前記第１の極性に帯電させることが可能な材料からなる帯電ローラクリーナをさらに備え、
前記制御部は、
前記画像形成処理を実行していないときに、前記帯電ローラに蓄積された、前記第２の極性に帯電した逆帯電トナーを、前記帯電ローラクリーナと逆帯電トナーの摩擦を利用して前記帯電ローラから回収する、摩擦帯電による回収処理を実行可能であり、
前記摩擦帯電による回収処理は、
前記離間処理と、
前記帯電ローラ上の逆帯電トナーと前記帯電ローラクリーナとの摩擦により、前記逆帯電トナーを前記第１の極性に帯電させる摩擦帯電処理と、
前記摩擦帯電処理により前記第１の極性に帯電した順帯電トナーを前記帯電ローラから前記感光ドラムに移動させるようなバイアスを、前記帯電ローラに印加する摩擦帯電トナー吐出処理と、
前記ドラム順帯電トナー回収処理と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御部は、
前記画像形成処理を実行していないときに、前記帯電ローラに蓄積された、前記第２の極性に帯電した逆帯電トナーを、前記帯電ローラクリーナと逆帯電トナーの摩擦を利用して前記帯電ローラから回収する、摩擦帯電による回収処理を実行可能であり、
前記摩擦帯電による回収処理は、
前記離間処理と、
前記帯電ローラ上の逆帯電トナーと前記帯電ローラクリーナとの摩擦により、前記逆帯電トナーを前記第１の極性に帯電させる摩擦帯電処理と、
前記摩擦帯電処理により前記第１の極性に帯電した順帯電トナーを前記帯電ローラから前記感光ドラムに移動させるようなバイアスを、前記帯電ローラに印加する摩擦帯電トナー吐出処理と、
前記ドラム順帯電トナー回収処理と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項13】
前記制御部は、温度が所定温度以上、かつ、湿度が所定湿度以上の場合に、前記順帯電による回収処理を実行し、温度が所定温度未満、または、湿度が所定湿度未満の場合に、前記摩擦帯電による回収処理を実行することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項14】
前記制御部は、
前記画像形成処理において、前記転写ローラに前記第２の極性のバイアスを印加し、
ドラム順帯電トナー回収処理において、前記転写ローラに前記第２の極性のバイアスを印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記画像形成処理において、前記転写ローラに前記第２の極性のバイアスを印加し、
ドラム順帯電トナー回収処理において、前記転写ローラに前記第２の極性のバイアスを印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、感光ドラムを帯電させる帯電ローラを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
帯電ローラを備える画像形成装置においては、正規の極性と逆に帯電したトナーが帯電ローラに蓄積することがある。このため、帯電ローラの清掃動作において、逆帯電トナーを帯電ローラから感光ドラムに付着させ、正規の極性に帯電させた上で現像スリーブに移動させ、現像装置に回収する画像形成装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－０７１２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、逆帯電したトナーを現像装置に回収し続けると、その後の画像形成の品質に悪影響が出る可能性がある。
【0005】
そこで、本発明は、帯電ローラに蓄積した逆帯電トナーを適切に除去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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
画像形成装置は、感光ドラムと、感光ドラムを帯電させる帯電ローラと、帯電後の感光ドラムに形成された静電潜像に第１の極性に帯電した順帯電トナーを供給して感光ドラムにトナー像を形成する現像ローラと、感光ドラムに接触する無端状のベルトと、感光ドラムに形成されたトナー像を被転写体に転写する転写ローラであって、ベルトを挟んで感光ドラムと向かい合う転写ローラと、転写後に感光ドラム上に残ったトナーを回収するクリーニングローラと、ベルト上のトナーを回収するベルトクリーナと、現像ローラを、感光ドラムに接触した接触位置と、感光ドラムから離間した離間位置との間で移動させる接触離間機構と、制御部と、を備える。
制御部は、帯電ローラに第１の極性のバイアスを印加して感光ドラムを第１の極性に帯電させ、現像ローラから感光ドラムに順帯電トナーを供給してトナー像を形成し、トナー像を感光ドラムと転写ローラの間で被転写体に転写する画像形成処理を実行可能である。
また、制御部は、画像形成処理を実行していないときに、帯電ローラに蓄積された、第１の極性とは逆の第２の極性に帯電した逆帯電トナーを順帯電化して帯電ローラから回収する、順帯電による回収処理として、接触離間機構を制御することで現像ローラを離間位置に位置させる離間処理と、帯電ローラに、帯電ローラ上の逆帯電トナーが帯電ローラから感光ドラムに移動するようなバイアスを印加する逆帯電トナー吐出処理と、逆帯電トナー吐出処理の後、帯電ローラに、画像形成する場合よりも絶対値が大きいバイアスを印加して、感光ドラム上の逆帯電トナーを第１の極性に帯電させる順帯電処理と、感光ドラム上の順帯電トナーを、感光ドラムからベルトに転写し、ベルト上の順帯電トナーをベルトクリーナで回収するドラム順帯電トナー回収処理と、を実行する。
制御部は、帯電ローラに第１の極性のバイアスを印加して感光ドラムを第１の極性に帯電させ、現像ローラから感光ドラムに順帯電トナーを供給してトナー像を形成し、トナー像を感光ドラムと転写ローラの間で被転写体に転写する画像形成処理を実行可能である。
また、制御部は、画像形成処理を実行していないときに、帯電ローラに蓄積された、第１の極性とは逆の第２の極性に帯電した逆帯電トナーを順帯電化して帯電ローラから回収する、順帯電による回収処理として、接触離間機構を制御することで現像ローラを離間位置に位置させる離間処理と、帯電ローラに、帯電ローラ上の逆帯電トナーが帯電ローラから感光ドラムに移動するようなバイアスを印加する逆帯電トナー吐出処理と、逆帯電トナー吐出処理の後、帯電ローラに、画像形成する場合よりも絶対値が大きいバイアスを印加して、感光ドラム上の逆帯電トナーを第１の極性に帯電させる順帯電処理と、感光ドラム上の順帯電トナーを、感光ドラムからベルトに転写し、ベルト上の順帯電トナーをベルトクリーナで回収するドラム順帯電トナー回収処理と、を実行する。
【0007】
この画像形成装置では、制御部は、現像ローラを離間位置に位置させた状態で、逆帯電トナー吐出処理により帯電ローラ上の逆帯電トナーを帯電ローラから感光ドラムに移動させる。そして、制御部は、順帯電処理により感光ドラム上の逆帯電トナーを第１の極性に帯電させ、ドラム順帯電トナー回収処理により感光ドラム上の順帯電トナーを、感光ドラムからベルトに転写し、ベルト上の順帯電トナーをベルトクリーナで回収する。このため、帯電ローラに蓄積した逆帯電トナーを、適切に除去することができる。
【0008】
制御部は、逆帯電トナー吐出処理において、帯電ローラに、第２の極性のバイアスを印加してもよい。
【0009】
制御部は、逆帯電トナー吐出処理において、帯電ローラに、第１の極性で感光ドラムの表面電位より絶対値が小さい電位のバイアスを印加してもよい。
【0010】
逆帯電トナー吐出処理において、帯電ローラに第２の極性のバイアスを印加しないことで、帯電ローラにバイアスを印加する電気回路を簡素化することができる。
【0011】
画像形成装置は、感光ドラムの表面に対向して配置された除電装置であって、感光ドラムの回転方向における、転写ローラと感光ドラムが向かい合う転写位置と、クリーニングローラと感光ドラムが向かい合うクリーニング位置との間に位置する除電装置をさらに備えていてもよい。この場合、制御部は、画像形成処理において、除電装置をＯＮにして感光ドラムの表面を除電し、逆帯電トナー吐出処理において、除電装置をＯＦＦにして感光ドラムの表面電位を第１の極性に保ってもよい。
【0012】
逆帯電トナー吐出処理において、除電装置をＯＦＦにして、感光ドラムの表面電位を第１の極性に保つことで、逆帯電トナーを帯電ローラから感光ドラムに移動させやすい。
【0013】
制御部は、逆帯電トナー吐出処理において、クリーニングローラに第１の極性のバイアスを印加して、逆帯電トナーを第１の極性に帯電させることもできる。
【0014】
これにより、感光ドラム上の逆帯電トナーの順帯電化を補助することができる。また、逆帯電トナー吐出処理において、感光ドラムの表面電位を高く保つことで、逆帯電トナーを帯電ローラから感光ドラムに移動させやすい。
【0015】
画像形成装置は、感光ドラムの表面に対向して配置された除電装置であって、感光ドラムの回転方向における、転写ローラと感光ドラムが向かい合う転写位置と、クリーニングローラと感光ドラムが向かい合うクリーニング位置との間に位置する除電装置をさらに備えることができる。この場合、制御部は、画像形成処理において、除電装置をＯＮにして感光ドラムの表面を除電し、逆帯電トナー吐出処理において、除電装置をＯＮにして感光ドラムの表面を除電するとともに、帯電ローラに、第２の極性のバイアスを印加して帯電ローラから感光ドラムに逆帯電トナーを移動させてもよい。
【0016】
画像形成装置は、感光ドラムの表面に対向して配置された除電装置であって、感光ドラムの回転方向における、転写ローラと感光ドラムが向かい合う転写位置と、クリーニングローラと感光ドラムが向かい合うクリーニング位置との間に位置する除電装置をさらに備えることができる。この場合、制御部は、画像形成処理において、除電装置をＯＮにして感光ドラムの表面を除電する。そして、制御部は、逆帯電トナー吐出処理において、除電装置をＯＮにして感光ドラムの表面を除電し、帯電ローラに、第１の極性で感光ドラムの表面電位より絶対値が小さい電位のバイアスを印加し、クリーニングローラに第１の極性のバイアスを印加することで、感光ドラムの表面を第１の極性に帯電させることができる。
【0017】
逆帯電トナー吐出処理において、帯電ローラに第２の極性のバイアスを印加しないことで、帯電ローラにバイアスを印加する電気回路を簡素化することができる。
【0018】
制御部は、順帯電処理において、クリーニングローラに第１の極性のバイアスを印加して、逆帯電トナーを前記第１の極性に帯電させてもよい。
【0019】
これにより、感光ドラム上の逆帯電トナーの順帯電化を補助することができる。
【0020】
画像形成装置は、現像ローラと、トナーを収容するトナーケースとを有する現像カートリッジを備えることができる。
この場合に、制御部は、現像カートリッジのトナーがエンプティか否かを判定するエンプティ判定処理を実行可能であり、エンプティ判定処理で現像カートリッジのトナーがエンプティでないと判定した場合、画像形成処理を実行していないときに、順帯電による回収処理を実行し、エンプティ判定処理で現像カートリッジのトナーがエンプティであると判定した場合、画像形成処理を実行していないときに、帯電ローラに蓄積された逆帯電トナーを帯電ローラから回収する、トナーエンプティ時の回収処理を実行してもよい。
トナーエンプティ時の回収処理は、逆帯電トナー吐出処理と、接触位置に位置する現像ローラに、第１の極性のバイアスを印加することにより、感光ドラム上の逆帯電トナーを感光ドラムから現像ローラに移動させて回収する、現像カートリッジへの回収処理と、を実行する。
この場合に、制御部は、現像カートリッジのトナーがエンプティか否かを判定するエンプティ判定処理を実行可能であり、エンプティ判定処理で現像カートリッジのトナーがエンプティでないと判定した場合、画像形成処理を実行していないときに、順帯電による回収処理を実行し、エンプティ判定処理で現像カートリッジのトナーがエンプティであると判定した場合、画像形成処理を実行していないときに、帯電ローラに蓄積された逆帯電トナーを帯電ローラから回収する、トナーエンプティ時の回収処理を実行してもよい。
トナーエンプティ時の回収処理は、逆帯電トナー吐出処理と、接触位置に位置する現像ローラに、第１の極性のバイアスを印加することにより、感光ドラム上の逆帯電トナーを感光ドラムから現像ローラに移動させて回収する、現像カートリッジへの回収処理と、を実行する。
【0021】
トナーエンプティ時に限り、帯電ローラ上の逆帯電トナーを現像カートリッジに回収することで、現像カートリッジに逆帯電トナーを回収しても、その後の画像形成に影響を与えることがない。
【0022】
制御部は、トナーエンプティ時の回収処理を実行した後は、現像カートリッジが交換されるまでは、画像形成を実行しないように構成されていてもよい。
【0023】
制御部は、エンプティ判定処理において、現像カートリッジの交換後の総印刷枚数が所定枚数を超えた場合に、現像カートリッジのトナーがエンプティであると判定することができる。
【0024】
画像形成装置は、帯電ローラと接触する帯電ローラクリーナであって、帯電ローラ上のトナーとの摩擦により、トナーを第１の極性に帯電させることが可能な材料からなる帯電ローラクリーナをさらに備えることができる。この場合、制御部は、画像形成処理を実行していないときに、帯電ローラに蓄積された、第２の極性に帯電した逆帯電トナーを、帯電ローラクリーナと逆帯電トナーの摩擦を利用して帯電ローラから回収する、摩擦帯電による回収処理を実行可能であってもよい。
摩擦帯電による回収処理は、離間処理と、帯電ローラ上の逆帯電トナーと帯電ローラクリーナとの摩擦により、逆帯電トナーを第１の極性に帯電させる摩擦帯電処理と、摩擦帯電処理により第１の極性に帯電した順帯電トナーを帯電ローラから感光ドラムに移動させるようなバイアスを、帯電ローラに印加する摩擦帯電トナー吐出処理と、ドラム順帯電トナー回収処理と、を含む。
摩擦帯電による回収処理は、離間処理と、帯電ローラ上の逆帯電トナーと帯電ローラクリーナとの摩擦により、逆帯電トナーを第１の極性に帯電させる摩擦帯電処理と、摩擦帯電処理により第１の極性に帯電した順帯電トナーを帯電ローラから感光ドラムに移動させるようなバイアスを、帯電ローラに印加する摩擦帯電トナー吐出処理と、ドラム順帯電トナー回収処理と、を含む。
【0025】
摩擦帯電による回収処理により、帯電ローラ上の逆帯電トナーを、最終的にベルトクリーナで回収することができる。
【0026】
制御部は、温度が所定温度以上、かつ、湿度が所定湿度以上の場合に、順帯電による回収処理を実行し、温度が所定温度未満、または、湿度が所定湿度未満の場合に、摩擦帯電による回収処理を実行することができる。
【0027】
制御部は、画像形成処理において、転写ローラに第２の極性のバイアスを印加し、ドラム順帯電トナー回収処理において、転写ローラに第２の極性のバイアスを印加することができる。
【発明の効果】
【0028】
上述の画像形成装置によれば、帯電ローラに蓄積した逆帯電トナーを適切に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】実施形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図2】画像形成部の要部とバイアス印加回路を説明する図である。
【図3】接触離間機構を説明する図（ａ），（ｂ）である。
【図4】画像形成時のトナーの移動を説明する図である。
【図5】クリーニングローラのトナーの回収を説明する図である。
【図6】トナーエンプティ時の回収処理を説明する図である。
【図7】摩擦帯電による回収処理を説明する図である。
【図8】逆帯電トナー吐出処理の第１の例を説明する図である。
【図9】逆帯電トナー吐出処理の第２の例を説明する図である。
【図10】逆帯電トナー吐出処理の第３の例を説明する図である。
【図11】逆帯電トナー吐出処理の第４の例を説明する図である。
【図12】順帯電処理およびドラム順帯電トナー回収処理を説明する図である。
【図13】順帯電処理の他の例を説明する図である。
【図14】第１実施形態における制御部の処理の一例を示すフローチャートである。
【図15】逆バイアスによる回収処理を説明する図である。
【図16】逆バイアスによる回収処理の他の例を説明する図である。
【図17】第２実施形態における制御部の処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0030】
［第１実施形態］
次に、第１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。
図１に示すように、画像形成装置１は、シートＳにカラー画像またはモノクロ画像を形成可能なカラープリンタである。画像形成装置１は、筐体２と、シート供給部３と、画像形成部４と、シート排出部８と、ベルトクリーナ９０と、制御部１００とを備える。
次に、第１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。
図１に示すように、画像形成装置１は、シートＳにカラー画像またはモノクロ画像を形成可能なカラープリンタである。画像形成装置１は、筐体２と、シート供給部３と、画像形成部４と、シート排出部８と、ベルトクリーナ９０と、制御部１００とを備える。
【0031】
シート供給部３は、被転写体の一例としてのシートＳを収容するシートトレイ３Ａと、押圧板３Ｂと、シート供給機構３Ｃとを備える。シート供給部３は、シートトレイ３Ａ内のシートＳを押圧板３Ｂによってシート供給機構３Ｃに寄せ、シート供給機構３Ｃによって１枚ずつ分離して画像形成部４に供給する。
【0032】
画像形成部４は、露光ユニット４０と、プロセスユニット５０と、転写ユニット７０と、定着ユニット８０とを備える。
【0033】
露光ユニット４０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した図示しない光源や、ポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備える。露光ユニット４０は、一点鎖線で示す光ビームを後述する感光ドラム５２に照射することで、感光ドラム５２の表面を露光する。
【0034】
プロセスユニット５０は、ドロワ５１と、４つの感光ドラム５２と、４つの帯電ローラ５３と、４つの除電装置５４と、４つのクリーニングローラ５５と、紙粉回収ローラ５６と、４つの帯電ローラクリーナ５７と、４つの現像カートリッジ６０とを備える。
【0035】
ドロワ５１は、感光ドラム５２や帯電ローラ５３などを保持する部材であり、フロントカバー２Ａを開いた状態で、筐体２の開口を通して筐体２に対して着脱可能となっている。これにより、感光ドラム５２および帯電ローラ５３などは交換可能となっている。また、ドロワ５１は、各現像カートリッジ６０を着脱可能に支持している。これにより、現像カートリッジ６０は、ドロワ５１を筐体２内から引き出した状態で個別に交換可能となっている。
【0036】
図２に示すように、感光ドラム５２は、ブラックに対応する第１感光ドラム５２Ｋと、イエローに対応する第２感光ドラム５２Ｙと、マゼンタに対応する第３感光ドラム５２Ｍと、シアンに対応する第４感光ドラム５２Ｃとを含む。４つの感光ドラム５２は、シートＳの搬送方向の上流から下流に向けて（前から後に向けて）、第２感光ドラム５２Ｙ、第３感光ドラム５２Ｍ、第４感光ドラム５２Ｃ、第１感光ドラム５２Ｋの順に並んで配置されている。
【0037】
本明細書および図面においては、各色に対応して設けられた部材について、色を区別する場合には、符号にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付し、色を区別しない場合には、符号にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付さない。
【0038】
帯電ローラ５３は、感光ドラム５２を帯電させるローラである。各帯電ローラ５３は、金属のシャフトを導電性のゴムで被覆してなる。帯電ローラ５３は、第１感光ドラム５２Ｋを帯電させる第１帯電ローラ５３Ｋと、第２感光ドラム５２Ｙを帯電させる第２帯電ローラ５３Ｙと、第３感光ドラム５２Ｍを帯電させる第３帯電ローラ５３Ｍと、第４感光ドラム５２Ｃを帯電させる第４帯電ローラ５３Ｃとを含む。
【0039】
除電装置５４は、感光ドラム５２の表面に対向して配置されている。詳しくは、除電装置５４は、感光ドラム５２の回転方向において、転写ローラ７４と感光ドラム５２が向かい合う転写位置と、クリーニングローラ５５と感光ドラム５２が向かい合うクリーニング位置との間に位置する。除電装置５４は、第１除電装置５４Ｋと、第２除電装置５４Ｙと、第３除電装置５４Ｍと、第４除電装置５４Ｃとを含む。除電装置５４は、それぞれ、図示しない光源と、光源からの光を対応する感光ドラム５２の表面に均一に導くためのライトガイドなどを備える。
【0040】
除電装置５４は、感光ドラム５２の表面に光を照射して感光ドラム５２の表面電位の絶対値を低下させる。本実施形態では、除電装置５４は、対応する感光ドラム５２の表面電位をおよそ０Ｖに低下させる。
【0041】
クリーニングローラ５５は、感光ドラム５２からシートＳへのトナーの転写後に、感光ドラム５２の表面に残ったトナーを回収するローラである。クリーニングローラ５５は、金属のシャフトを導電性のスポンジで被覆してなる。クリーニングローラ５５は、第１クリーニングローラ５５Ｋと、第２クリーニングローラ５５Ｙと、第３クリーニングローラ５５Ｍと、第４クリーニングローラ５５Ｃとを含む。
【0042】
紙粉回収ローラ５６は、クリーニングローラ５５Ｙと接触して回転するローラである。紙粉回収ローラ５６はバイアスが印加されることでクリーニングローラ５５Ｙの表面の紙粉を回収する。
【0043】
図１に戻り、帯電ローラクリーナ５７は、帯電ローラ５３と接触して回転するローラである。帯電ローラクリーナ５７は、金属のシャフトに、導電性または非導電性の材料を被覆してなる。帯電ローラクリーナ５７は、帯電ローラ５３上のトナーとの摩擦により、トナーを第１の極性に帯電させることが可能な材料からなる。本実施形態において、第１の極性は正である。帯電ローラクリーナ５７は、帯電ローラ５３に従動して回転する。その際、帯電ローラクリーナ５７と帯電ローラ５３の間でわずかなスリップが生じるため、帯電ローラクリーナ５７は帯電ローラ５３よりもわずかに遅い周速で回転する。
【0044】
本実施形態のように、画像形成時にトナーを正に帯電させる場合、トナーが、スチレンアクリル系樹脂や、ポリエステル系樹脂からなるのであれば、帯電ローラ５３の材料をフッ素樹脂などから選択し、帯電ローラクリーナ５７の表面の材料をウレタン、シリコーンゴム、フッ素樹脂などから選択すればよい。このような材料を選択することで、帯電ローラ５３上にある負に帯電した逆帯電トナーと帯電ローラクリーナ５７との摩擦により、逆帯電トナーを正に帯電させることができる。本実施形態における、トナー、帯電ローラ５３、帯電ローラクリーナ５７の材料の組み合わせは一例である。逆帯電トナーを第１の極性に帯電させることが可能であれば他の材料の組み合わせでもよい。
【0045】
現像カートリッジ６０は、ブラックのトナーを収容する第１現像カートリッジ６０Ｋと、イエローのトナーを収容する第２現像カートリッジ６０Ｙと、マゼンタのトナーを収容する第３現像カートリッジ６０Ｍと、シアンのトナーを収容する第４現像カートリッジ６０Ｃとを含む。本実施形態では、トナーは、正帯電性の乾式トナーである。
【0046】
現像カートリッジ６０は、それぞれ、現像ローラ６１と、供給ローラ６２と、層厚規制ブレード６３と、トナーを収容するトナーケース６４と、アジテータ６５とを備える。現像カートリッジ６０は、トナーケース６４内のトナーをアジテータ６５によって攪拌しながら、供給ローラ６２に供給する。供給ローラ６２に供給されたトナーは、現像ローラ６１に供給され、回転する現像ローラ６１と層厚規制ブレード６３との間で一定の厚さに規制されて現像ローラ６１上に担持される。
【0047】
現像ローラ６１は、帯電後の感光ドラム５２に形成された静電潜像に、第１の極性に帯電したブラックのトナーを供給して感光ドラム５２Ｋにブラックのトナー像を形成する。以下の説明において、第１の極性に帯電したトナーを、単に「順帯電トナー」ともいう。また、一部のトナーは、第１の極性とは逆の第２の極性に帯電することがあり、以下、第２の極性に帯電したトナーを、単に「逆帯電トナー」ともいう。
【0048】
図２に示すように、現像ローラ６１は、第１現像カートリッジ６０Ｋの第１現像ローラ６１Ｋと、第２現像カートリッジ６０Ｙの第２現像ローラ６１Ｙと、第３現像カートリッジ６０Ｍの第３現像ローラ６１Ｍと、第４現像カートリッジ６０Ｃの第４現像ローラ６１Ｃとを含む。
【0049】
図１に戻り、転写ユニット７０は、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、ベルトの一例としての転写ベルト７３と、４つの転写ローラ７４とを備える。転写ベルト７３は、駆動ローラ７１と従動ローラ７２の間に架け渡された無端状のベルトであり、第１感光ドラム５２Ｋ、第２感光ドラム５２Ｙ、第３感光ドラム５２Ｍおよび第４感光ドラム５２Ｃに接触する。
【0050】
転写ローラ７４は、転写ベルト７３を挟んで感光ドラム５２と向かい合い、感光ドラム５２に形成されたトナー像をシートＳに転写する。図２に示すように、転写ローラ７４は、第１転写ローラ７４Ｋと、第２転写ローラ７４Ｙと、第３転写ローラ７４Ｍと、第４転写ローラ７４Ｃとを含む。
【0051】
図１に示すように、定着ユニット８０は、シートＳを加熱する加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１との間でシートＳを挟む加圧ローラ８２とを備える。シート排出部８は、シートＳを搬送する搬送ローラ８Ａと、シートＳを筐体２の外に排出する排出ローラ８Ｂとを備える。
【0052】
ベルトクリーナ９０は、ベルトクリーニングローラ９１と、回収ローラ９２と、掻き取りブレード９３と、貯留部９４と、ベルトクリーニングローラ９１との間で転写ベルト７３を挟むバックアップローラ９５とを備える。ベルトクリーナ９０は、転写ベルト７３上のトナーを貯留部９４に回収するように構成されている。
【0053】
詳しくは、ベルトクリーニングローラ９１は、転写ベルト７３に接触し、転写ベルト７３の表面に付着したトナーを回収する。制御部１００は、転写ベルト７３の表面に付着した順帯電トナーを回収する場合、ベルトクリーニングローラ９１に、第２の極性のバイアスを印加する。本実施形態では、第２の極性は、負である。ベルトクリーニングローラ９１に負のバイアスを印加することで、正に帯電した順帯電トナーを転写ベルト７３からクリーニングローラ９１に移動させることができる。
【0054】
回収ローラ９２は、ベルトクリーニングローラ９１に接触し、ベルトクリーニングローラ９１上のトナーを回収する。掻き取りブレード９３は、回収ローラ９２に接触し、回収ローラ９２上のトナーを掻き取る。貯留部９４は、掻き取りブレード９３によって回収ローラ９２上から掻き落とされたトナーを収容する。
【0055】
制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力回路などを備える。制御部１００は、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムやデータに基づいて各種演算処理を行うことによって制御を実行する。
【0056】
図２に示すように、画像形成装置１は、温湿度センサ１０５と、帯電バイアス印加回路１１０と、現像バイアス印加回路１２０と、転写バイアス印加回路１３０と、ドラムクリーニングバイアス印加回路１４０と、ベルトクリーニングバイアス印加回路１５０と、紙粉回収バイアス印加回路１６０とを備える。各バイアス印加回路１１０～１６０は、制御部１００に接続され、制御部１００によって制御される。
【0057】
温湿度センサ１０５は、画像形成装置１が使用される環境の温度および湿度を検出するセンサである。温湿度センサ１０５は、筐体２の適宜な位置に配置されている。温湿度センサ１０５は、制御部１００に接続されている。
【0058】
帯電バイアス印加回路１１０は、帯電ローラ５３Ｋ，５３Ｙ，５３Ｍ，５３Ｃにバイアスを印加するための回路であり、帯電ローラ５３Ｋ，５３Ｙ，５３Ｍ，５３Ｃに接続されている。
【0059】
現像バイアス印加回路１２０は、現像ローラ６１Ｋ，６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃにバイアスを印加するための回路であり、現像ローラ６１Ｋ，６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃに接続されている。
【0060】
転写バイアス印加回路１３０は、転写ローラ７４Ｋ，７４Ｙ，７４Ｍ，７４Ｃにバイアスを印加するための回路であり、転写ローラ７４Ｋ，７４Ｙ，７４Ｍ，７４Ｃに接続されている。
【0061】
ドラムクリーニングバイアス印加回路１４０は、クリーニングローラ５５Ｋ，５５Ｙ，５５Ｍ，５５Ｃにバイアスを印加するための回路であり、クリーニングローラ５５Ｋ，５５Ｙ，５５Ｍ，５５Ｃに接続されている。
【0062】
ベルトクリーニングバイアス印加回路１５０は、ベルトクリーニングローラ９１にバイアスを印加するための回路であり、ベルトクリーニングローラ９１に接続されている。
【0063】
紙粉回収バイアス印加回路１６０は、紙粉回収ローラ５６にバイアスを印加するための回路であり、紙粉回収ローラ５６に接続されている。
【0064】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、画像形成装置１は、接触離間機構２００を備える。接触離間機構２００は、現像ローラ６１を、図３（ａ）に示すように、対応する感光ドラム５２に接触させる接触位置と、図３（ｂ）に示すように、対応する感光ドラム５２から離間させる離間位置との間で移動させるための機構である。
【0065】
本実施形態では、現像カートリッジ６０は、ドロワ５１（図１参照）に対して、現像ローラ６１が対応する感光ドラム５２に接触する状態となる位置と、現像ローラ６１が対応する感光ドラム５２から離間する状態となる位置との間で移動可能に支持されている。接触離間機構２００は、現像カートリッジ６０を移動させることで、現像ローラ６１を接触位置と離間位置との間で移動させるように構成されている。制御部１００は、接触離間機構２００を制御することで現像ローラ６１を離間位置に位置させる離間処理と、現像ローラ６１を接触位置に位置させる接触処理を実行可能である。なお、離間処理により現像ローラ６１を離間位置に位置させるとは、接触位置にある現像ローラ６１を離間位置に移動させる場合のほか、離間位置にある現像ローラ６１を離間位置にしたままにしておくことを含む意味である。同様に、接触処理により現像ローラ６１を接触位置に位置させるとは、離間位置にある現像ローラ６１を接触位置に移動させる場合のほか、接触位置にある現像ローラ６１を接触位置にしたままにしておくことを含む意味である。
【0066】
画像形成装置１は、印刷の指令や画像データを含む印刷ジョブが入力される前の待機状態にあるとき、図３（ｂ）に示すように、４つの現像ローラ６１のすべてが離間位置に位置している。
制御部１００は、カラー印刷モードと、モノクロ印刷モードとを実行可能である。カラー印刷モードは、第１感光ドラム５２Ｋ、第２感光ドラム５２Ｙ、第３感光ドラム５２Ｍおよび第４感光ドラム５２Ｃを用いてトナー像をシートＳに転写することで、シートＳにカラー画像を形成するモードである。モノクロ印刷モ―ドは、第１現像ローラ６１Ｋのみを接触位置に位置させ、第１感光ドラム５２Ｋのみを用いてトナー像をシートＳに転写することで、シートＳにモノクロ画像を形成するモードである。
制御部１００は、カラー印刷モードと、モノクロ印刷モードとを実行可能である。カラー印刷モードは、第１感光ドラム５２Ｋ、第２感光ドラム５２Ｙ、第３感光ドラム５２Ｍおよび第４感光ドラム５２Ｃを用いてトナー像をシートＳに転写することで、シートＳにカラー画像を形成するモードである。モノクロ印刷モ―ドは、第１現像ローラ６１Ｋのみを接触位置に位置させ、第１感光ドラム５２Ｋのみを用いてトナー像をシートＳに転写することで、シートＳにモノクロ画像を形成するモードである。
【0067】
次に、制御部１００による画像形成処理、画像形成後のクリーニングローラ５５からのトナー回収処理および帯電ローラ５３からの逆帯電トナーの回収処理について説明する。
【0068】
１．画像形成処理
図４に示すように、制御部１００は、画像形成時において、現像ローラ６１に第１の極性のバイアスを印加し、帯電ローラ５３に第１の極性のバイアスを印加し、クリーニングローラ５５に第２の極性のバイアスを印加し、転写ローラ７４に第２の極性のバイアスを印加し、ベルトクリーニングローラ９１に第２の極性のバイアスを印加する。例えば、制御部１００は、現像ローラ６１に＋４００Ｖのバイアスを印加し、帯電ローラ５３に＋１３００Ｖのバイアスを印加し、クリーニングローラ５５に－３００Ｖのバイアスを印加し、転写ローラ７４に極性が負のバイアスを印加して電流が１０μＡになるように制御し、ベルトクリーニングローラ９１に極性が負のバイアスを印加して電流が３５μＡになるように制御する。そして、制御部１００は、除電装置５４をＯＮにして感光ドラム５２の表面を除電する。なお、図面では、極性が負のバイアスを印加する場合に、電流の値にマイナスの符号を付して示す。に、転写ローラ７４のバイアスを負の電流値で示す。また、ベルトクリーニングローラ９１に負の電圧を印加して所定電流に制御する場合に、ベルトクリーニングローラ９１のバイアスを負の電流値で示す。除電装置５４をＯＮにするとは、ＯＦＦであったものをＯＮに切り替える場合の他、ＯＮの状態にある除電装置５４をＯＮのままにしておくことを含む。同様に、除電装置５４をＯＦＦにするとは、ＯＮであったものをＯＦＦに切り替える場合の他、ＯＦＦの状態にある除電装置５４をＯＦＦのままにしておくことを含む。
図４に示すように、制御部１００は、画像形成時において、現像ローラ６１に第１の極性のバイアスを印加し、帯電ローラ５３に第１の極性のバイアスを印加し、クリーニングローラ５５に第２の極性のバイアスを印加し、転写ローラ７４に第２の極性のバイアスを印加し、ベルトクリーニングローラ９１に第２の極性のバイアスを印加する。例えば、制御部１００は、現像ローラ６１に＋４００Ｖのバイアスを印加し、帯電ローラ５３に＋１３００Ｖのバイアスを印加し、クリーニングローラ５５に－３００Ｖのバイアスを印加し、転写ローラ７４に極性が負のバイアスを印加して電流が１０μＡになるように制御し、ベルトクリーニングローラ９１に極性が負のバイアスを印加して電流が３５μＡになるように制御する。そして、制御部１００は、除電装置５４をＯＮにして感光ドラム５２の表面を除電する。なお、図面では、極性が負のバイアスを印加する場合に、電流の値にマイナスの符号を付して示す。に、転写ローラ７４のバイアスを負の電流値で示す。また、ベルトクリーニングローラ９１に負の電圧を印加して所定電流に制御する場合に、ベルトクリーニングローラ９１のバイアスを負の電流値で示す。除電装置５４をＯＮにするとは、ＯＦＦであったものをＯＮに切り替える場合の他、ＯＮの状態にある除電装置５４をＯＮのままにしておくことを含む。同様に、除電装置５４をＯＦＦにするとは、ＯＮであったものをＯＦＦに切り替える場合の他、ＯＦＦの状態にある除電装置５４をＯＦＦのままにしておくことを含む。
【0069】
上記の制御により、感光ドラム５２の表面電位は、帯電ローラ５３によって第１の極性に帯電されることで＋６００Ｖ程度となる。そして、感光ドラム５２の表面は、レーザ光が照射された部分のみが、表面電位がおよそ＋１００Ｖに下がる。正に帯電した順帯電トナーは、現像ローラ６１から、感光ドラム５２の表面のうちの、レーザ光が照射された部分に供給されてトナー像を形成する。このトナー像は、感光ドラム５２と転写ローラ７４の間の転写位置において、シートＳに転写される。
【0070】
トナーのうち負に帯電した逆帯電トナーと、感光ドラム５２からシートＳに移動できなかった一部の順帯電トナーは、転写位置を過ぎても感光ドラム５２の表面に付着したままとなる。なお、図において、黒丸は、順帯電トナーを示し、白丸は逆帯電トナーを示す。
【0071】
感光ドラム５２の表面に残った残トナーのうち、順帯電トナーは、－３００Ｖのクリーニングローラ５５に移動する。また、逆帯電トナーは、クリーニングローラ５５には移動せずに、＋１３００Ｖの帯電ローラ５３に移動する。逆帯電トナーは、帯電ローラ５３において、一部もしくは大部分が第１の極性に帯電されることも考えられるが、長い時間、画像形成処理を実行すると、帯電ローラ５３には、徐々に逆帯電トナーが蓄積する。
【0072】
２．画像形成後のクリーニングローラからのトナー回収処理
制御部１００は、印刷ジョブがすべて終わった後、クリーニングローラ５５からトナーを回収する。図５に示すように、制御部１００は、クリーニングローラ５５からのトナー回収処理において、接触離間機構２００により現像ローラ６１を離間位置に位置させ、帯電ローラ５３に＋９００Ｖのバイアスを印加し、クリーニングローラ５５に＋５００Ｖのバイアスを印加し、転写ローラ７４に極性が負のバイアスを印加して電流が１０μＡになるように制御し、ベルトクリーニングローラ９１に極性が負のバイアスを印加して電流が３５μＡになるように制御する。そして、制御部１００は、除電装置５４をＯＮにする。
制御部１００は、印刷ジョブがすべて終わった後、クリーニングローラ５５からトナーを回収する。図５に示すように、制御部１００は、クリーニングローラ５５からのトナー回収処理において、接触離間機構２００により現像ローラ６１を離間位置に位置させ、帯電ローラ５３に＋９００Ｖのバイアスを印加し、クリーニングローラ５５に＋５００Ｖのバイアスを印加し、転写ローラ７４に極性が負のバイアスを印加して電流が１０μＡになるように制御し、ベルトクリーニングローラ９１に極性が負のバイアスを印加して電流が３５μＡになるように制御する。そして、制御部１００は、除電装置５４をＯＮにする。
【0073】
上記の制御により、クリーニングローラ５５に捕捉されていた順帯電トナーは、クリーニングローラ５５から感光ドラム５２に移動する。そして、感光ドラム５２から転写ベルト７３の表面に移動し、さらに、転写ベルト７３からベルトクリーニングローラ９１に移動して、ベルトクリーナ９０の貯留部９４に回収される。一方、帯電ローラ５３に付着している逆帯電トナーは、帯電ローラ５３に付着したままとなる。画像形成およびクリーニングローラ５５からのトナー回収処理だけでは、帯電ローラ５３に逆帯電トナーが蓄積されることとなる。なお、本実施形態では、画像形成処理およびクリーニングローラ５５からのトナー回収処理において、帯電ローラ５３上の逆帯電トナーは、帯電ローラクリーナ５７との摩擦により、少しずつ順帯電トナーとなるが、画像形成時において、次々と逆帯電トナーが発生することで、帯電ローラ５３には、逆帯電トナーが蓄積する。
【0074】
３．帯電ローラからの逆帯電トナーの回収処理
第１実施形態の画像形成装置１は、帯電ローラ５３に蓄積した逆帯電トナーの回収方法として、（１）トナーエンプティ時の回収処理、（２）摩擦帯電による回収処理、および、（３）順帯電による回収処理を、状況に応じて使い分ける。
第１実施形態の画像形成装置１は、帯電ローラ５３に蓄積した逆帯電トナーの回収方法として、（１）トナーエンプティ時の回収処理、（２）摩擦帯電による回収処理、および、（３）順帯電による回収処理を、状況に応じて使い分ける。
【0075】
（１）トナーエンプティ時の回収処理
制御部１００は、現像カートリッジ６０のトナーがエンプティになったときに限り、帯電ローラ５３に蓄積された逆帯電トナーを現像カートリッジ６０に回収する。このため、制御部１００は、現像カートリッジ６０のトナーがエンプティか否かを判定するエンプティ判定処理を実行可能である。
制御部１００は、現像カートリッジ６０のトナーがエンプティになったときに限り、帯電ローラ５３に蓄積された逆帯電トナーを現像カートリッジ６０に回収する。このため、制御部１００は、現像カートリッジ６０のトナーがエンプティか否かを判定するエンプティ判定処理を実行可能である。
【0076】
具体的には、制御部１００は、エンプティ判定処理において、現像カートリッジ６０の交換後の総印刷枚数が所定枚数を超えた場合に、現像カートリッジ６０のトナーがエンプティであると判定する。総印刷枚数が所定枚数を超えた場合、現像ローラ６１の劣化によりトナー像が悪化する可能性があるからである。トナーのエンプティの判定方法は、これに限定されない。例えば、現像カートリッジ６０の交換後における現像ローラ６１の総回転回数が所定回数を超えた場合に、トナーがエンプティであると判定してもよい。この場合には、現像ローラ６１の劣化によりトナー像が悪化したり、現像ローラ６１とトナーシールの摩耗によりトナー漏れが発生したりする可能性があるからである。また、現像カートリッジ６０の交換後における現像した画像のドットカウントが所定の数を超えた場合に、トナーがエンプティであると判定してもよい。この場合には、トナー不足により、完全な画像が形成できない可能性があるからである。トナーのエンプティの判定は、上記の総印刷枚数、総回転回数、ドットカウントの複数の条件のうち、１つのみで行ってもよいし、複数の条件のうちの１つまたは複数が満たされた場合にエンプティを判定してもよい。
【0077】
制御部１００は、エンプティ判定処理で現像カートリッジ６０のトナーがエンプティであると判定した場合、画像形成処理を実行していないときに、帯電ローラ５３に蓄積された逆帯電トナーを帯電ローラ５３から回収する、トナーエンプティ時の回収処理を実行する。トナーエンプティ時の回収処理は、逆帯電トナー吐出処理と、現像カートリッジ６０への回収処理とを含む。
【0078】
図６に示すように、逆帯電トナー吐出処理は、帯電ローラ５３に、帯電ローラ５３上の逆帯電トナーが帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動するようなバイアスを印加する処理である。制御部１００は、除電装置５４をＯＮにして感光ドラム５２の表面を除電するとともに、帯電ローラ５３に、第２の極性のバイアスを印加する。例えば、制御部１００は、帯電ローラ５３に－５００Ｖのバイアスを印加する。これにより、感光ドラム５２の表面電位よりも帯電ローラ５３の電位の方が低くなり、負に帯電した逆帯電トナーは、帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動する。
【0079】
帯電ローラ５３から逆帯電トナーを吐き出す場合に帯電ローラ５３に印加するバイアスは、直流電圧であってもよいし、交流電圧であってもよいし、直流電圧と交流電圧を異なるタイミングで印加してもよい。帯電ローラ５３に印加するバイアスに交流電圧を含む場合、バイアスの値は、交流電圧の実効値とする。帯電ローラ５３に印加するバイアスに交流電圧を印加する場合、逆帯電トナーを帯電ローラ５３と感光ドラム５２の間で揺さぶることで、逆帯電トナー５３を感光ドラム５２に移動させやすくなる。
【0080】
交流電圧により効率的に逆帯電トナー５３を感光ドラム５２に移動させようとする場合、交流電圧の変動範囲は、感光ドラム５２の表面電位を跨がないことが望ましい。また、交流電圧の周波数は、帯電ローラ５３と感光ドラム５２のニップ幅の長さを帯電ローラ５３の外周面が通過する間に、少なくとも１周期の電圧変動が起こる程度に高い周波数であることが望ましい。つまり、感光ドラム５２の周速をＶｄｒｍ、交流電圧の変動の周期をＴｖ、帯電ローラ５３と感光ドラム５２のニップ幅の長さをＬｎｉｐとした場合、
Ｔｖ≦Ｌｎｉｐ／Ｖｄｒｍ
を満たすことが望ましい。帯電ローラ５３から逆帯電トナーを吐き出す場合に帯電ローラ５３に印加するバイアスが、直流電圧、交流電圧および直流電圧と交流電圧の組み合わせのいずれでもよいことは、トナーエンプティ時の回収処理の場合に限らず、以下に説明する他の逆帯電トナー吐出処理においても同様である。
Ｔｖ≦Ｌｎｉｐ／Ｖｄｒｍ
を満たすことが望ましい。帯電ローラ５３から逆帯電トナーを吐き出す場合に帯電ローラ５３に印加するバイアスが、直流電圧、交流電圧および直流電圧と交流電圧の組み合わせのいずれでもよいことは、トナーエンプティ時の回収処理の場合に限らず、以下に説明する他の逆帯電トナー吐出処理においても同様である。
【0081】
逆帯電トナー吐出処理の他の例として、制御部１００は、除電装置５４をＯＦＦにするとともに、帯電ローラ５３に、第１の極性で感光ドラム５２の表面電位より絶対値が小さい電位のバイアスを印加してもよい。この場合には、画像形成処理の最後に、除電装置５４を所定時間ＯＦＦにしておけば、感光ドラム５２の表面の電荷が残ることで、感光ドラム５２の表面電位は＋２００Ｖ程度となる。そのため、帯電ローラ５３に、例えば０Ｖを印加すれば、負に帯電した逆帯電トナーは、帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動する。なお、本願において、感光ドラム５２の表面電位より絶対値が小さい電位は、０Ｖを含むものとする。
【0082】
現像カートリッジ６０への回収処理は、接触位置に位置する現像ローラ６１に、第１の極性のバイアスを印加することにより、感光ドラム５２上の逆帯電トナーを感光ドラム５２から現像ローラ６１に移動させて回収する処理である。現像カートリッジ６０への回収処理の前の時点で、現像ローラ６１が離間位置にあった場合には、制御部１００は、接触離間機構２００を制御して、現像ローラ６１を離間位置から接触位置に移動させる。現像カートリッジ６０への回収処理の前の時点で、現像ローラ６１が接触位置にあった場合には、制御部１００は、現像ローラ６１を接触位置に位置させたままにする。
【0083】
なお、逆帯電トナー吐出処理および現像カートリッジ６０への回収処理において、転写ローラ７４に極性が負のバイアスを印加して電流が１０μＡになるように制御し、ベルトクリーニングローラ９１に極性が負のバイアスを印加して電流が３５μＡになるように制御する。これにより、感光ドラム５２の表面に順帯電トナーが残っていた場合には、転写ベルト７３を介してベルトクリーナ９０に回収される。もっとも、逆帯電トナー吐出処理における転写ローラ７４へのバイアスと、ベルトクリーニングローラ９１のバイアスは任意の値であってよい。
【0084】
制御部１００は、トナーエンプティ時の回収処理を実行した後は、現像カートリッジ６０が交換されるまでは、画像形成を実行しない。
【0085】
制御部１００は、エンプティ判定処理で現像カートリッジ６０のトナーがエンプティでないと判定した場合は、トナーエンプティ時の回収処理を実行しない。制御部１００は、エンプティ判定処理で現像カートリッジ６０のトナーがエンプティでないと判定した場合は、（２）摩擦帯電による回収処理、または、（３）順帯電による回収処理を実行する。具体的には、制御部１００は、温湿度センサ１０５で検出した温度Ｔが所定温度Ｔｔｈ以上、かつ、湿度Ｈが所定湿度Ｈｔｈ以上の場合に、順帯電による回収処理を実行し、温度Ｔが所定温度Ｔｔｈ未満、または、湿度Ｈが所定湿度Ｈｔｈ未満の場合に、摩擦帯電による回収処理を実行する。
【0086】
（２）摩擦帯電による回収処理
図７に示すように、摩擦帯電による回収処理は、画像形成処理を実行していないときに、帯電ローラ５３に蓄積された、第２の極性に帯電した逆帯電トナーを、帯電ローラクリーナ５７と逆帯電トナーの摩擦を利用して帯電ローラ５３から回収する処理である。具体的に、摩擦帯電による回収処理は、離間処理と、摩擦帯電処理と、摩擦帯電トナー吐出処理と、ドラム順帯電トナー回収処理とを含む。
図７に示すように、摩擦帯電による回収処理は、画像形成処理を実行していないときに、帯電ローラ５３に蓄積された、第２の極性に帯電した逆帯電トナーを、帯電ローラクリーナ５７と逆帯電トナーの摩擦を利用して帯電ローラ５３から回収する処理である。具体的に、摩擦帯電による回収処理は、離間処理と、摩擦帯電処理と、摩擦帯電トナー吐出処理と、ドラム順帯電トナー回収処理とを含む。
【0087】
離間処理は、接触離間機構２００を制御することで現像ローラ６１を離間位置に位置させる処理である。現像ローラ６１を離間位置に移動させる場合、そのタイミングは、摩擦帯電トナー吐出処理を開始する前であってもよいし、後であってもよい。望ましくは、摩擦帯電トナー吐出処理を開始する前、つまり、順帯電トナーを帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動させるようなバイアスを印加する前に、現像ローラ６１を離間位置に移動させるとよい。
【0088】
摩擦帯電処理は、帯電ローラ５３上の逆帯電トナーと帯電ローラクリーナ５７との摩擦により、逆帯電トナーを第１の極性に帯電させる処理である。制御部１００は、摩擦帯電処理において、帯電ローラ５３を回転駆動する。帯電ローラクリーナ５７は、帯電ローラ５３に従動する際に、帯電ローラ５３上の逆帯電トナーと擦れ合う。
【0089】
摩擦帯電トナー吐出処理は、摩擦帯電処理により第１の極性に帯電した順帯電トナーを帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動させるようなバイアスを、帯電ローラ５３に印加する処理である。このため、制御部１００は、帯電ローラ５３に第１の極性のバイアスを印加する。例えば、制御部１００は、帯電ローラ５３に＋１００Ｖ～＋６００Ｖのバイアスを印加する。帯電ローラ５３と感光ドラム５２の間で放電が起こると、トナーの帯電状態が変化するおそれがある。帯電ローラ５３におよそ＋６００～＋６５０Ｖを超えるバイアスを印加すると帯電ローラ５３と感光ドラム５２の間で放電が起こる。
摩擦帯電トナー吐出処理を実行する場合は、順帯電トナーの帯電状態を変えずに帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動させるため、帯電ローラ５３に＋６００Ｖ以下のバイアスを印加することが望ましい。
摩擦帯電トナー吐出処理を実行する場合は、順帯電トナーの帯電状態を変えずに帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動させるため、帯電ローラ５３に＋６００Ｖ以下のバイアスを印加することが望ましい。
【0090】
ドラム順帯電トナー回収処理は、感光ドラム５２上の順帯電トナーを、感光ドラム５２から転写ベルト７３に転写し、転写ベルト７３上の順帯電トナーをベルトクリーナ９０で回収する処理である。このため、制御部１００は、ドラム順帯電トナー回収処理において、転写ローラ７４に第２の極性のバイアスを印加し、ベルトクリーニングローラ９１に第２の極性のバイアスを印加する。例えば、制御部１００は、転写ローラ７４に第２の極性である負のバイアスを印加して電流が１０μＡになるように制御し、ベルトクリーニングローラ９１に第２の極性である負のバイアスを印加して電流が３５μＡになるように制御する。これにより、感光ドラム５２上の順帯電トナーは、感光ドラム５２から転写ベルト７３に移動し、さらに、転写ベルト７３からベルトクリーニングローラ９１に移動する。
【0091】
制御部１００は、摩擦帯電処理、摩擦帯電トナー吐出処理およびドラム順帯電トナー回収処理を同時に並行して行うとよい。これにより、帯電ローラ５３からの逆帯電トナーを速やかにベルトクリーナ９０に回収することができる。
【0092】
制御部１００は、摩擦帯電トナー吐出処理において除電装置をＯＮにして感光ドラムの表面を除電するとよい。これにより、感光ドラム５２の表面電位が低くなり、帯電ローラ５３から感光ドラム５２へ順帯電トナーを移動させやすい。もっとも、制御部１００は、摩擦帯電トナー吐出処理において除電装置５４をＯＦＦにしても構わない。この場合には、制御部１００は、帯電ローラ５３に、第１の極性で、感光ドラム５２の表面電位より絶対値が大きいバイアスを印加すればよい。
【0093】
制御部１００は、摩擦帯電による回収処理において、クリーニングローラ５５に第２の極性のバイアスを印加するとよい。これにより、転写位置で感光ドラム５２から転写ベルト７３に移動できなかった順帯電トナーを、クリーニングローラ５５で回収することができる。
【0094】
摩擦帯電による回収処理は、帯電ローラ５３上の逆帯電トナーを、帯電ローラクリーナ５７との摩擦により徐々に第１の極性に帯電させるため、帯電ローラ５３の回転で１０回転以上の時間をかけて行うとよい。
【0095】
（３）順帯電による回収処理
順帯電による回収処理は、画像形成処理を実行していないときに、帯電ローラ５３に蓄積された、逆帯電トナーを順帯電化して帯電ローラ５３から回収する処理である。順帯電による回収処理は、離間処理と、逆帯電トナー吐出処理と、順帯電処理と、ドラム順帯電トナー回収処理とを含む。
順帯電による回収処理は、画像形成処理を実行していないときに、帯電ローラ５３に蓄積された、逆帯電トナーを順帯電化して帯電ローラ５３から回収する処理である。順帯電による回収処理は、離間処理と、逆帯電トナー吐出処理と、順帯電処理と、ドラム順帯電トナー回収処理とを含む。
【0096】
逆帯電トナー吐出処理は、帯電ローラ５３に、帯電ローラ５３上の逆帯電トナーが帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動するようなバイアスを印加する処理である。逆帯電トナー吐出処理は、例えば、図８～図１１のような４種類の処理方法がある。
【0097】
図８に示すように、制御部１００は、逆帯電トナー吐出処理の第１の例において、離間処理により現像ローラ６１を離間位置に位置させた状態で、帯電ローラ５３に０Ｖのバイアスを印加し、クリーニングローラ５５に第２の極性である－３００Ｖのバイアスを印加し、転写ローラ７４に第２の極性である負のバイアスを印加して電流が１０μＡになるように制御し、ベルトクリーニングローラ９１に第２の極性である負のバイアスを印加して電流が３５μＡになるように制御する。また、制御部１００は、除電装置５４をＯＦＦにして感光ドラム５２の表面電位を第１の極性に保つ。なお、逆帯電トナー吐出処理の第１の例は、トナーエンプティ時の回収処理において説明した、逆帯電トナー吐出処理と同様の処理である。この場合には、画像形成処理の最後に、除電装置５４を所定時間ＯＦＦにしておけば、感光ドラム５２の表面の電荷が残ることで、感光ドラム５２の表面電位は残留電荷により＋２００Ｖ程度となる。そのため、帯電ローラ５３に蓄積されていた逆帯電トナーは、感光ドラム５２に移動する。転写位置においては、転写ローラ７４に第２の極性のバイアスが印加されているため、逆帯電トナーは感光ドラム５２から転写ベルト７３には移動しない。また、クリーニングローラ５５は、第２の極性のバイアスが印加されているため、逆帯電トナーは感光ドラム５２からクリーニングローラ５５には移動しない。すなわち、逆帯電トナー吐出処理の第１の例により、帯電ローラ５３に付着していた逆帯電トナーは、感光ドラム５２の表面に蓄積される。
【0098】
図９に示すように、制御部１００は、逆帯電トナー吐出処理の第２の例において、離間処理により現像ローラ６１を離間位置に位置させた状態で、帯電ローラ５３に０Ｖのバイアスを印加し、クリーニングローラ５５に第１の極性である＋１０００Ｖのバイアスを印加し、転写ローラ７４に第２の極性である負のバイアスを印加して電流が１０μＡになるように制御し、ベルトクリーニングローラ９１に第２の極性である負のバイアスを印加して電流が３５μＡになるように制御する。また、制御部１００は、除電装置５４をＯＦＦにして感光ドラム５２の表面電位を第１の極性に保つ。この場合、感光ドラム５２の表面電位は第１の例の場合よりも高い３５０Ｖ程度となり、帯電ローラ５３に蓄積されていた逆帯電トナーは、感光ドラム５２に移動する。また、クリーニングローラ５５に＋１０００Ｖの高電圧を印加することで、クリーニングローラ５５と感光ドラム５２の間で放電が起こり、一部の逆帯電トナーは、第１の極性に帯電する。なお、この際、第１の極性に帯電した順帯電トナーは、クリーニングローラ５５に付着する可能性もあるが、＋１０００Ｖ以上の放電が起こる高圧が印加されている場合、順帯電トナーの多くはクリーニングローラ５５に付着せずに、感光ドラム５２に付着する。また、仮に、順帯電トナーがクリーニングローラ５５付着したとしても、後のドラム順帯電トナー回収処理においてクリーニングローラ５５から感光ドラム５２に吐き出される。転写位置においては、転写ローラ７４に第２の極性のバイアスが印加されているため、逆帯電トナーは感光ドラム５２から転写ベルト７３には移動しない。すなわち、逆帯電トナー吐出処理の第２の例により、帯電ローラ５３に付着していた逆帯電トナーは、感光ドラム５２の表面に蓄積される。
【0099】
図１０に示すように、制御部１００は、逆帯電トナー吐出処理の第３の例において、離間処理により現像ローラ６１を離間位置に位置させた状態で、帯電ローラ５３に－５００Ｖのバイアスを印加し、クリーニングローラ５５に第２の極性である－３００Ｖのバイアスを印加し、転写ローラ７４に第２の極性である－１０μＡのバイアスを印加し、ベルトクリーニングローラ９１に第２の極性である－３５μＡのバイアスを印加する。また、制御部１００は、除電装置５４をＯＮとする。なお、逆帯電トナー吐出処理の第３の例は、トナーエンプティ時の回収処理において説明した、逆帯電トナー吐出処理の他の例と同様の処理である。この場合、感光ドラム５２の表面電位は０Ｖ程度となり、帯電ローラ５３に蓄積されていた逆帯電トナーは、感光ドラム５２に移動する。転写位置においては、転写ローラ７４に第２の極性のバイアスが印加されているため、逆帯電トナーは感光ドラム５２から転写ベルト７３には移動しない。また、クリーニングローラ５５は、第２の極性のバイアスが印加されているため、逆帯電トナーは感光ドラム５２からクリーニングローラ５５には移動しない。すなわち、逆帯電トナー吐出処理の第３の例により、帯電ローラ５３に付着していた逆帯電トナーは、感光ドラム５２の表面に蓄積される。
【0100】
図１１に示すように、制御部１００は、逆帯電トナー吐出処理の第４の例において、離間処理により現像ローラ６１を離間位置に位置させた状態で、帯電ローラ５３に０Ｖのバイアスを印加し、クリーニングローラ５５に第１の極性である＋１０００Ｖのバイアスを印加し、転写ローラ７４に第２の極性である負のバイアスを印加して電流が１０μＡになるように制御し、ベルトクリーニングローラ９１に第２の極性である負のバイアスを印加して電流が３５μＡになるように制御する。また、制御部１００は、除電装置５４をＯＮとする。この場合、感光ドラム５２の表面電位は第１の例の場合よりも高い＋３００Ｖ程度となり、帯電ローラ５３に蓄積されていた逆帯電トナーは、感光ドラム５２に移動する。また、クリーニングローラ５５に＋１０００Ｖの高電圧を印加することで、クリーニングローラ５５と感光ドラム５２の間で放電が起こり、一部の逆帯電トナーは、第１の極性に帯電する。なお、この際、第１の極性に帯電した順帯電トナーは、クリーニングローラ５５に付着する可能性もあるが、＋１０００Ｖ以上の放電が起こる高圧が印加されている場合、順帯電トナーの多くはクリーニングローラ５５に付着せずに、感光ドラム５２に付着する。また、仮に、順帯電トナーがクリーニングローラ５５付着したとしても、後のドラム順帯電トナー回収処理においてクリーニングローラ５５から感光ドラム５２に吐き出される。転写位置においては、転写ローラ７４に第２の極性のバイアスが印加されているため、逆帯電トナーは感光ドラム５２から転写ベルト７３には移動しない。すなわち、逆帯電トナー吐出処理の第４の例により、帯電ローラ５３に付着していた逆帯電トナーは、感光ドラム５２の表面に蓄積される。
【0101】
制御部１００は、上述の逆帯電トナー吐出処理を、帯電ローラ５３が少なくとも１回転以上回転する間、実行する。制御部１００は、逆帯電トナー吐出処理を帯電ローラ５３が２回転以上回転する間実行することが望ましい。
【0102】
順帯電処理は、逆帯電トナー吐出処理の後、帯電ローラ５３に、画像形成する場合よりも絶対値が大きいバイアスを印加して、感光ドラム５２上の逆帯電トナーを第１の極性に帯電させる処理である。制御部１００は、逆帯電トナー吐出処理とは別の期間に順帯電処理を実行する。順帯電処理は、例えば、図１２および図１３のような２種類の処理方法がある。
【0103】
図１２に示すように、制御部１００は、順帯電処理の第１の例においては、帯電ローラ５３に、例えば＋１６００Ｖのバイアスを印加する。また、制御部１００は、クリーニングローラ５５に－３００Ｖのバイアスを印加し、除電装置５４をＯＦＦとする。これにより、帯電ローラ５３と感光ドラム５２の間で放電が起こり、その際、感光ドラム５２上の逆帯電トナーが第１の極性に帯電して順帯電トナーとなる。同時に、感光ドラム５２の表面電位は、帯電ローラ５３により帯電されることで、８５０Ｖ程度となる。クリーニングローラ５５は、第２の極性のバイアスが印加されることにより、逆帯電トナーは、クリーニングローラ５５に移動しない。
【0104】
順帯電処理の第２の例は、図１３に示すように、第１の例に対してクリーニングローラ５５に＋１０００Ｖの高電圧のバイアスを印加したものである。クリーニングローラ５５に＋１０００Ｖの高電圧を印加すると、クリーニングローラ５５と感光ドラム５２の間で放電が起こり、逆帯電トナーの一部が第１の極性に帯電して順帯電トナーとなる。これにより、順帯電化を補助することができる。なお、この際、第１の極性に帯電した順帯電トナーは、クリーニングローラ５５に付着する可能性もあるが、＋１０００Ｖ以上の放電が起こる高圧が印加されている場合、順帯電トナーの多くはクリーニングローラ５５に付着せずに、感光ドラム５２に付着する。
【0105】
ドラム順帯電トナー回収処理は、摩擦帯電による回収処理の説明において説明したのと同じ処理である。例えば、制御部１００は、転写ローラ７４に第２の極性である負のバイアスを印加して電流が１０μＡになるように制御し、ベルトクリーニングローラ９１に第２の極性である負のバイアスを印加して電流が３５μＡになるように制御する。これにより、順帯電処理によって第１の極性に帯電した順帯電トナーは、感光ドラム５２から転写ベルト７３に移動し、さらに、転写ベルト７３からベルトクリーニングローラ９１に移動する。
【0106】
次に、第１実施形態における制御部１００による処理の一例を説明する。図１４に示す処理は、制御部１００が印刷ジョブを受信したときに実行される。制御部１００は、印刷ジョブを受信すると、トナーエンプティフラグＦ（以下、「フラグＦ」と省略する。）が１であるかを判定する（Ｓ１０１）。フラグＦは、エンプティと判定された場合に１となり、エンプティと判定されていない場合に０であるとする。図示は省略するが、フラグＦは、現像カートリッジ６０が新品に交換された場合に、制御部１００により０にリセットされる。
【0107】
制御部１００は、フラグＦが１であると判定した場合（Ｓ１０１,Ｙｅｓ）、現像カートリッジ６０のトナーがエンプティであると判定された後、現像カートリッジ６０が交換されていないということなので、制御部１００は、画像形成処理を実行せずに、トナー交換を促す報知等をして処理を終了する。制御部１００は、フラグＦが１でないと判定した場合（Ｓ１０１，Ｎｏ）、１枚のシートＳの画像形成処理（Ｓ１０２）を実行する。制御部１００は、画像形成処理のたびにエンプティ判定処理（Ｓ１０３）を実行し、現像カートリッジ６０のトナーがエンプティであると判定した場合には（Ｓ１０３，Ｙｅｓ）、フラグＦを１にして（Ｓ１０５）、ステップＳ１１０に進む。制御部１００は、現像カートリッジ６０のトナーがエンプティでないと判定した場合には（Ｓ１０３，Ｎｏ）、印刷ジョブが終了したかを判定し（Ｓ１０４）、終了していないと判定すれば（Ｓ１０４，Ｎｏ）、ステップＳ１０２に戻って次のシートＳについて画像形成処理を実行する。
【0108】
制御部１００は、ステップＳ１０４で印刷ジョブが終了したと判定した場合（Ｓ１０４，Ｙｅｓ）、およびステップＳ１０５の後、クリーニングローラ５５からのトナー回収処理を実行する（Ｓ１１０）。クリーニングローラ５５からの回収処理の後、制御部１００は、フラグＦが１であるかを判定する（Ｓ１２０）。制御部１００は、フラグＦが１であると判定した場合（Ｓ１２０，Ｙｅｓ）、トナーエンプティ時の回収処理を実行して（Ｓ１２１）、処理を終了する。制御部１００は、フラグＦが１でないと判定した場合（Ｓ１２０，Ｎｏ）、さらに、温度Ｔが所定温度Ｔｔｈ以上、かつ、湿度Ｈが所定湿度Ｈｔｈ以上であるかを判定する（Ｓ１３０）。制御部１００は、温度Ｔが所定温度Ｔｔｈ以上、かつ、湿度Ｈが所定湿度Ｈｔｈ以上ではないと判定した場合（Ｓ１３０，Ｎｏ）、摩擦帯電による回収処理を実行して（Ｓ１３１）、処理を終了する。一方、制御部１００は、温度Ｔが所定温度Ｔｔｈ以上、かつ、湿度Ｈが所定湿度Ｈｔｈ以上であると判定した場合（Ｓ１３０，Ｙｅｓ）、順帯電による回収処理を実行して（Ｓ１３２）、処理を終了する。
【0109】
以上に説明した第１実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。トナーエンプティ時の回収処理では、トナーエンプティ時に限り、帯電ローラ５３上の逆帯電トナーを現像カートリッジ６０に回収することで、現像カートリッジ６０に逆帯電トナーを回収しても、その後の画像形成に影響を与えることがない。このため、帯電ローラ５３に蓄積した逆帯電トナーを、適切に除去することができる。
【0110】
摩擦帯電による回収処理では、制御部１００は、現像ローラ６１を離間位置に位置させた状態で、帯電ローラ５３上の逆帯電トナーと帯電ローラクリーナ５７との摩擦により、逆帯電トナーを第１の極性に帯電させる。そして、制御部１００は、摩擦帯電トナー吐出処理により、帯電ローラ５３上の順帯電トナーを帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動させ、ドラム順帯電トナー回収処理により、感光ドラム５２上の順帯電トナーを、感光ドラム５２から転写ベルト７３に転写し、転写ベルト７３上の順帯電トナーをベルトクリーナ９０で回収する。このため、帯電ローラ５３に蓄積した逆帯電トナーを、適切に除去することができる。
【0111】
順帯電による回収処理では、制御部１００は、現像ローラ６１を離間位置に位置させた状態で、逆帯電トナー吐出処理により帯電ローラ５３上の逆帯電トナーを帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動させる。そして、制御部１００は、順帯電処理により感光ドラム５２上の逆帯電トナーを第１の極性に帯電させ、ドラム順帯電トナー回収処理により、感光ドラム５２上の順帯電トナーを、感光ドラム５２から転写ベルト７３に転写し、転写ベルト７３上の順帯電トナーをベルトクリーナ９０で回収する。このため、帯電ローラ５３に蓄積した逆帯電トナーを、適切に除去することができる。
【0112】
通常時は、摩擦帯電による回収処理を実行することで、簡易に帯電ローラ５３から逆帯電トナーを回収することができるとともに、摩擦帯電による順帯電化が困難な高温かつ高湿時には、順帯電による回収処理を実行することで、確実に帯電ローラ５３から逆帯電トナーを回収することができる。
【0113】
逆帯電トナー吐出処理において、帯電ローラ５３に第１の極性で感光ドラム５２の表面電位より絶対値が小さい電位のバイアスを印加し、第２の極性のバイアスを印加しないことで、帯電ローラ５３にバイアスを印加するための電気回路を簡素化することができる。
【0114】
逆帯電トナー吐出処理において、除電装置５４をＯＦＦにして感光ドラム５２の表面電位を第１の極性に保つことで、逆帯電トナーを帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動させやすい。
【0115】
順帯電処理において、クリーニングローラ５５に第１の極性のバイアスを印加することで、感光ドラム５２上の逆帯電トナーの順帯電化を補助することができる。
【0116】
逆帯電トナー吐出処理において、クリーニングローラ５５に第１の極性のバイアスを印加することにより、感光ドラム５２上の逆帯電トナーの順帯電化を補助することができる。また、逆帯電トナー吐出処理において、感光ドラム５２の表面電位を高く保つことで、逆帯電トナーを帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動させやすい。
【0117】
摩擦帯電トナー吐出処理において、除電装置５４をＯＮにすることで、感光ドラム５２の表面電位が低くなり、第１の極性に帯電した順帯電トナーが帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動しやすくなる。
【0118】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、前記したトナーエンプティ時の回収処理と、逆バイアスによる回収処理を状況に応じて使い分ける形態である。第２実施形態は、機械的な構成およびトナーエンプティ時の回収処理については第１実施形態と同じであるので、同様の部分は説明を適宜省略し、異なる部分を中心に説明する。
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、前記したトナーエンプティ時の回収処理と、逆バイアスによる回収処理を状況に応じて使い分ける形態である。第２実施形態は、機械的な構成およびトナーエンプティ時の回収処理については第１実施形態と同じであるので、同様の部分は説明を適宜省略し、異なる部分を中心に説明する。
【0119】
逆バイアスによる回収処理は、画像形成処理を実行していないときに、帯電ローラ５３に蓄積された、逆帯電トナーを、逆帯電させたまま帯電ローラ５３から回収する処理である。逆バイアスによる回収処理は、離間処理と、逆帯電トナー吐出処理と、ドラム逆帯電トナー回収処理とを含む。
【0120】
離間処理は、説明済みであるので、説明を省略する。
逆帯電トナー吐出処理は、トナーエンプティ時の回収処理および順帯電による回収処理における逆帯電トナー吐出処理と同様である。ここでは、図１５に示すように、一例として、制御部１００は、除電装置５４をＯＮにして感光ドラム５２の表面を除電するとともに、帯電ローラ５３に、第２の極性のバイアスを印加する。例えば、制御部１００は、帯電ローラ５３に－５００Ｖのバイアスを印加する。これにより、感光ドラム５２の表面電位よりも帯電ローラ５３の電位の方が低くなり、負に帯電した逆帯電トナーは、帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動する。
逆帯電トナー吐出処理は、トナーエンプティ時の回収処理および順帯電による回収処理における逆帯電トナー吐出処理と同様である。ここでは、図１５に示すように、一例として、制御部１００は、除電装置５４をＯＮにして感光ドラム５２の表面を除電するとともに、帯電ローラ５３に、第２の極性のバイアスを印加する。例えば、制御部１００は、帯電ローラ５３に－５００Ｖのバイアスを印加する。これにより、感光ドラム５２の表面電位よりも帯電ローラ５３の電位の方が低くなり、負に帯電した逆帯電トナーは、帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動する。
【0121】
また、図１６に示す他の例のように、制御部１００は、除電装置５４をＯＦＦにして感光ドラムの表面電位を第１の極性に保つとともに、帯電ローラ５３に、第１の極性で感光ドラム５２の表面電位より絶対値が小さい電位のバイアスを印加してもよい。この場合には、画像形成処理の最後に、除電装置５４を所定時間ＯＦＦにしておけば、感光ドラム５２の表面の電荷が残ることで、感光ドラム５２の表面電位は＋２００Ｖ程度となるので、帯電ローラ５３に、例えば０Ｖを印加すれば、負に帯電した逆帯電トナーは、帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動する。なお、感光ドラム５２の表面電位より絶対値が小さい電位は、第１実施形態と同様に０Ｖを含む。
【0122】
ドラム逆帯電トナー回収処理は、逆帯電トナー吐出処理の後、感光ドラム５２上の逆帯電トナーを、感光ドラム５２から転写ベルト７３に転写し、転写ベルト７３上の逆帯電トナーをベルトクリーナ９０で回収する処理である。制御部１００は、ドラム逆帯電トナー回収処理において、転写ローラ７４に第１の極性のバイアスを印加し、ベルトクリーニングローラ９１に第１の極性のバイアスを印加する。例えば、制御部１００は、転写ローラ７４に正のバイアスを印加して電流が１０μＡになるように制御し、ベルトクリーニングローラ９１に正のバイアスを印加して電流が３５μＡとなるように制御する。
【0123】
制御部１００は、逆帯電トナー吐出処理と、ドラム逆帯電トナー回収処理を、同時に並行して実行してもよい。
【0124】
第２実施形態において、制御部１００は、トナーがエンプティであると判定した場合に限り、トナーエンプティ時の回収処理を実行し、トナーがエンプティでないと判定した場合には、逆バイアスによる回収処理を実行する。制御部１００は、トナーエンプティ時の回収処理を実行した後は、現像カートリッジ６０が交換されるまでは、画像形成を実行しない。エンプティ判定処理は、第１実施形態と同様である。
【0125】
次に、第２実施形態における制御部１００による処理の一例を説明する。図１７に示す処理は、制御部１００が印刷ジョブを受信したときに実行される。図１７において、ステップＳ１０１～Ｓ１２１は、第１実施形態と同じであるので説明を省略する。制御部１００は、ステップＳ１２０において、フラグＦが１でないと判定した場合（Ｓ１２０，Ｎｏ）、逆バイアスによる回収処理を実行して（Ｓ１４０）、処理を終了する。
【0126】
以上に説明した第２実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。トナーエンプティ時の回収処理では、トナーエンプティ時に限り、帯電ローラ５３上の逆帯電トナーを現像カートリッジ６０に回収することで、現像カートリッジ６０に逆帯電トナーを回収しても、その後の画像形成に影響を与えることがない。このため、帯電ローラ５３に蓄積した逆帯電トナーを、適切に除去することができる。
【0127】
逆バイアスによる回収処理では、制御部１００は、現像ローラ６１を離間位置に位置させた状態で、逆帯電トナー吐出処理により、帯電ローラ５３に、帯電ローラ５３上の逆帯電トナーが帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動するようなバイアスを印加する。そして、制御部１００は、逆帯電トナー吐出処理の後、ドラム逆帯電トナー回収処理により、感光ドラム５２上の逆帯電トナーを、感光ドラム５２から転写ベルト７３に転写し、転写ベルト７３上の逆帯電トナーをベルトクリーナ９０で回収する。このため、帯電ローラ５３に蓄積した逆帯電トナーを、適切に除去することができる。
【0128】
逆帯電トナー吐出処理において、帯電ローラ５３に第１の極性で感光ドラム５２の表面電位より絶対値が小さい電位のバイアスを印加し、第２の極性のバイアスを印加しないことで、帯電ローラ５３にバイアスを印加するための電気回路を簡素化することができる。
【0129】
逆帯電トナー吐出処理において、除電装置５４をＯＦＦにすることで、感光ドラム５２の表面電位を第１の極性に保つことで、逆帯電トナーを帯電ローラ５３から感光ドラム５２に移動させやすい。
【0130】
以上に実施形態について説明したが、画像形成装置は以下に例示するように適宜変形して実施することができる。
【0131】
第１実施形態においては、トナーエンプティ時の回収処理、摩擦帯電による回収処理および順帯電による回収処理を、状況に応じて使い分けていたが、画像形成装置は、トナーエンプティ時の回収処理、摩擦帯電による回収処理および順帯電による回収処理のいずれか１つまたは２つのみを実装してもよい。
【0132】
第２実施形態においては、トナーエンプティ時の回収処理と逆バイアスによる回収処理を、状況に応じて使い分けていたが、画像形成装置は、トナーエンプティ時の回収処理および逆バイアスによる回収処理のいずれか１つのみを実装してもよい。
【0133】
各バイアスの具体的な値は、あくまで例示に過ぎず、画像形成装置の部材に合わせて適宜な値のバイアスで実施することができることは言うまでもない。
【0134】
前記実施形態では、帯電ローラクリーナ５７は、ローラであったが、帯電ローラクリーナは、回転せずに帯電ローラと摺接する部材であってもよい。
【0135】
前記実施形態では、無端状のベルトとして、感光ドラム５２との間でシートＳを搬送する転写ベルト７３を例示したが、例えば、ベルトは、感光ドラムから転写されたトナー像をシートなどに転写する中間転写ベルトであってもよい。また、前記実施形態では、感光ドラム５２に形成されたトナー像が転写される被転写体として、シートＳを例示したが、例えば、被転写体は、中間転写ベルトであってもよい。言い換えると、被転写体は、無端状のベルトであってもよい。
【0136】
前記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタを例示したが、例えば、画像形成装置は、感光ドラム、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、クリーニングローラなどを１つずつ備えるモノクロプリンタであってもよい。また、画像形成装置は、例えば、複写機や複合機などであってもよい。また、画像形成装置は、例えば、除電装置を備えない構成であってもよい。
【0137】
前記実施形態では、正帯電性のトナーを用いる画像形成装置１を例示したが、例えば、画像形成装置は、負帯電性のトナーを用いるものであってもよい。なお、画像形成装置が負帯電性のトナーを用いるものである場合、各バイアスの正負は、前記した実施形態とは逆になる。
【0138】
前記した実施形態および変形例で説明した各要素は、任意に組み合わせて実施してもよい。
【符号の説明】
【0139】
１ 画像形成装置
５２ 感光ドラム
５３ 帯電ローラ
５４ 除電装置
５５ クリーニングローラ
５７ 帯電ローラクリーナ
６０ 現像カートリッジ
６１ 現像ローラ
６４ トナーケース
７０ 転写ユニット
７４ 転写ローラ
９０ ベルトクリーナ
１００ 制御部
１０５ 温湿度センサ
２００ 接触離間機構
５２ 感光ドラム
５３ 帯電ローラ
５４ 除電装置
５５ クリーニングローラ
５７ 帯電ローラクリーナ
６０ 現像カートリッジ
６１ 現像ローラ
６４ トナーケース
７０ 転写ユニット
７４ 転写ローラ
９０ ベルトクリーナ
１００ 制御部
１０５ 温湿度センサ
２００ 接触離間機構
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】