(57)【要約】【課題】連続通紙時の感光体ドラムの電位が安定して制御されるとともに、転写ローラーに付着したトナーによってシートの裏面が汚れることを防止した画像形成装置を提供する。【解決手段】転写ローラー３４の単位時間あたりの回転数は感光体ドラム３１の単位時間あたりの回転数の２倍に設定される。また、感光体ドラム３１と転写ローラー３４とは同期して回転駆動される。画像形成の終了後、転写ローラー３４のクリーニングサイクルが実行される。クリーニングサイクルでは、感光体ドラム３１の２回転分であって、転写ローラー３４の４回転分に相当する時間、トナーの極性と同極性の電圧が転写ローラー３４に印加される。この結果、転写ローラー３４から感光体ドラム３１にトナーが移動される。また、感光体ドラム３１および転写ローラー３４の周方向において均一な電荷が付与される。【選択図】図５
2014029385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動され、周面に静電潜像が形成され、所定の極性を有するトナーによって前記静電潜像が顕在化されたトナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体の周面を帯電させる帯電手段と、
前記像担持体の前記周面に当接され、前記像担持体との間で転写ニップ部を形成し、回転駆動され、前記トナー像をシートに転写させる転写ローラーと、
前記転写ローラーに電圧を印加する転写バイアス印加手段と、
前記転写バイアス印加手段を制御するバイアス制御手段と、
前記像担持体および前記転写ローラーに連結され、前記転写ローラーの単位時間あたりの回転数が前記像担持体の単位時間あたりの回転数の整数倍となるように、前記像担持体と前記転写ローラーとを同期して回転駆動させる駆動手段と、を有し、
複数のシートにトナー像が連続的に転写される連続印刷条件において、
前記トナー像の転写時および一のシートとその後続のシートとの間の紙間が前記転写ニップ部を通過する時に、前記バイアス制御手段は、前記転写バイアス印加手段を制御して、前記トナーの極性とは逆極性の電圧を前記転写ローラーに印加し、
前記連続的なトナー像の転写の終了後に、前記駆動手段が前記像担持体および前記転写ローラーを回転駆動させるクリーニングサイクルを更に有し、
前記バイアス制御手段は、前記クリーニングサイクルにおいて、前記像担持体の回転周期の整数倍の時間に対応して、前記トナーの極性と同極性の電圧を前記転写ローラーに印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記像担持体および前記転写ローラーを機械的に同期して回転駆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３】
前記バイアス制御手段は、前記トナーの極性と同極性の電圧が前記転写ローラーに印加された後に、前記像担持体の回転周期の整数倍の時間に対応して、前記トナーの極性と逆極性の電圧を前記転写ローラーに印加することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記バイアス制御手段は、前記紙間が前記転写ニップ部を通過する時に、前記トナー像の転写時よりも絶対値が小さな電圧を前記転写ローラーに印加することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニングサイクルにおいて、前記帯電手段による帯電動作が停止されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体または前記帯電ローラーの回転時間を算出する回転時間算出部を更に有し、
前記バイアス制御手段または前記駆動手段は、前記回転時間算出部の算出結果に応じて、前記クリーニングサイクルにおける前記電圧の印加または前記回転駆動を実行することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項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、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートに画像を形成する画像形成装置では、感光体ドラム上にトナー像が形成され、感光体ドラムと転写ローラーとの間に形成される転写ニップ部において、前記トナー像がシートに転写される。画像形成装置は、更に定着部を備え、トナー像が転写されたシートは、定着部において定着処理を施された後、排出される。
【０００３】
転写ニップ部においてシートに連続して画像が形成される場合、シート同士の隙間に相当する紙間では、感光体ドラムと転写ローラーとの表面が直接当接する。この際、転写ローラーの表面にトナーが付着する場合がある。そして、転写ローラーの表面に多量のトナーが付着すると、転写ニップ部に搬送されたシートの裏面がトナーで汚れてしまう。
【０００４】
特許文献１に記載された技術には、連続通紙時の紙間に対応して、印刷時とは逆極性の転写バイアスを転写ローラーに印加する技術が開示されている。このような逆極性バイアスによって、転写ローラーから感光体ドラムに向かってトナーが引き付けられるため、転写ローラーにトナーが付着することが抑止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０２０３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されている技術では、紙間において上記のような逆極性バイアスが印加されることによって、感光体ドラムに電位のむらが生じる場合がある。このような電位のむらは除電器によって解消される場合もあるが、電位のむらが発生した感光体ドラムの表面が、除電器が対向する領域を１度通過するだけでは、前記電位のむらが解消することが困難な場合があった。特に、連続通紙時の場合、紙間の位置に対応した感光体ドラムの表面が転写ニップ部を通過した後、同一周回のうちに、前記表面に再度帯電処理が施され、トナー像が形成されることが多い。この結果、上記の電位のむらが静電潜像にも影響し、トナー像に画像欠陥が生じることがあった。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、連続通紙時の感光体ドラムの電位が安定して制御されるとともに、転写ローラーに付着したトナーによってシートの裏面が汚れることを防止した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】
【０００８】
本発明の一局面に係る画像形成装置は、回転駆動され、周面に静電潜像が形成され、所定の極性を有するトナーによって前記静電潜像が顕在化されたトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の周面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の前記周面に当接され、前記像担持体との間で転写ニップ部を形成し、回転駆動され、前記トナー像をシートに転写させる転写ローラーと、前記転写ローラーに電圧を印加する転写バイアス印加手段と、前記転写バイアス印加手段を制御するバイアス制御手段と、前記像担持体および前記転写ローラーに連結され、前記転写ローラーの単位時間あたりの回転数が前記像担持体の単位時間あたりの回転数の整数倍となるように、前記像担持体と前記転写ローラーとを同期して回転駆動させる駆動手段と、を有し、複数のシートにトナー像が連続的に転写される連続印刷条件において、前記トナー像の転写時および一のシートとその後続のシートとの間の紙間が前記転写ニップ部を通過する時に、前記バイアス制御手段は、前記転写バイアス印加手段を制御して、前記トナーの極性とは逆極性の電圧を前記転写ローラーに印加し、前記連続的なトナー像の転写の終了後に、前記駆動手段が前記像担持体および前記転写ローラーを回転駆動させるクリーニングサイクルを更に有し、前記バイアス制御手段は、前記クリーニングサイクルにおいて、前記像担持体の回転周期の整数倍の時間に対応して、前記トナーの極性と同極性の電圧を前記転写ローラーに印加することを特徴とする。
【０００９】
本構成によれば、複数のシートにトナー像が連続的に転写される連続印刷条件において、トナー像の転写時および複数のシート間に形成される紙間が転写ニップ部を通過する時に、バイアス制御手段は、転写バイアス印加手段を制御して、トナーの極性とは逆極性の電圧を転写ローラーに印加する。このため、紙間において転写ローラーにトナーと同極性の電圧が印加される場合と比較して、像担持体の表面に電位の変動が生じることが抑止される。一方、紙間において転写ローラーにはトナーと逆極性の電圧が印加されるため、転写ローラーの表面にトナーが付着する場合がある。このような場合であっても、上記の構成によれば、連続的なトナー像の転写の終了後に、クリーニングサイクルが設けられる。そして、バイアス制御手段は、クリーニングサイクルにおいて、トナーの極性と同極性の電圧を転写ローラーに印加する。このため、転写ローラー上に付着したトナーが像担持体側に移動され、転写ローラーが好適に清掃される。更に、バイアス制御手段は、前記像担持体の回転周期の整数倍の時間に対応して、前記トナーの極性と同極性の電圧を転写ローラーに印加する。そして、転写ローラーの単位時間あたりの回転数は、像担持体の単位時間あたりの回転数の整数倍とされる。このため、像担持体および転写ローラーの表面において、周方向に均一な電荷が付与される。したがって、像担持体および転写ローラーの表面に電位の変動が生じることが抑止される。この結果、次の印刷時に、像担持体の表面の電位が安定して制御された状態で、画像形成を実行することが可能となる。
【００１０】
上記の構成において、前記駆動手段は、前記像担持体および前記転写ローラーを機械的に同期して回転駆動させることが望ましい。
【００１１】
本構成によれば、像担持体および転写ローラーが機械的に同期して回転駆動される。このため、像担持体の整数の回転分の回転時間に応じた上記の制御が、より精度良く実現される。
【００１２】
上記の構成において、前記バイアス制御手段は、前記トナーの極性と同極性の電圧が前記転写ローラーに印加された後に、前記像担持体の回転周期の整数倍の時間に対応して、前記トナーの極性と逆極性の電圧を前記転写ローラーに印加することが望ましい。
【００１３】
本構成によれば、転写ローラーの表面に、通常の極性とは逆極に帯電したトナーが付着している場合であっても、前記トナーが像担持体側に回収される。この際、像担持体の整数の回転分の回転時間に対応して、トナーの極性と逆極性の電圧が前記転写ローラーに印加されるため、像担持体および転写ローラーの表面において電位の変動が生じることが抑止される。
【００１４】
上記の構成において、前記バイアス制御手段は、前記紙間が前記転写ニップ部を通過する時に、前記トナー像の転写時よりも絶対値が小さな電圧を前記転写ローラーに印加することが望ましい。
【００１５】
本構成によれば、紙間時に転写ローラーに印加される電圧の絶対値が、転写時よりも小さいため、転写ローラーにトナーが付着することが抑制される。
【００１６】
上記の構成において、前記クリーニングサイクルにおいて、前記帯電手段による帯電動作が停止されていることが望ましい。
【００１７】
本構成によれば、クリーニングサイクルにおいて、転写ローラー以外の部材が像担持体に電荷を付与することが抑制される。このため、像担持体および転写ローラーの表面において、電位の変動が生じることが一層抑止される。
【００１８】
上記の構成において、前記像担持体または前記帯電ローラーの回転時間を算出する回転時間算出部を更に有し、前記バイアス制御手段または前記駆動手段は、前記回転時間算出部の算出結果に応じて、前記クリーニングサイクルにおける前記電圧の印加または前記回転駆動を実行することが望ましい。
【００１９】
本構成によれば、回転時間算出部の算出結果によって、像担持体の整数の回転分の回転時間に応じた上記の制御が、より精度良く実現される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、連続通紙時の感光体ドラムの電位が安定して制御されるとともに、転写ローラーに付着したトナーによってシートの裏面が汚れることを防止した画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成部の要部を示した模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の制御部の電気的なブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、画像形成動作を含むタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の外観を示す斜視図である。また、図２は、画像形成装置１の内部構造を示す側断面図である。また、図３は、画像形成装置１の画像形成部３０の要部を示した模式図である。なお、図３は、図２の左右方向を反転した図に相当する。ここでは、画像形成装置１としてモノクロプリンターを例示するが、画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよく、またカラー画像を形成する画像形成装置であっても良い。
【００２３】
画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有する本体ハウジング１０と、この本体ハウジング１０内に収容される給紙部２０、画像形成部３０、定着部４０及びトナーコンテナ５０と、を含む。
【００２４】
本体ハウジング１０の前面側には前カバー１１が、後面側には後カバー１２が各々備えられている。前カバー１１が開放されることで、トナーコンテナ５０が前面側に露出する。これにより、ユーザーは、トナー切れの際にトナーコンテナ５０を本体ハウジング１０の前面側から取り出すことができる。後カバー１２は、シートジャムやメンテナンスの際に開放されるカバーである。画像形成部３０及び定着部４０の各ユニットは、後カバー１２が開放されることで、本体ハウジング１０の後面側から取り出し可能となる。また、本体ハウジング１０の側面には、左カバー１２Ｌ（図１）と、左カバー１２Ｌとは反対側の右カバー１２Ｒ（図１には現れていない）とが、それぞれ鉛直方向に延伸するように配設されている。左カバー１２Ｌの前側部分には、本体ハウジング１０内に空気を取り込むための吸気口１２Ｌａが配設されている。また、本体ハウジング１０の上面には、画像形成後のシートが排出される排紙部１３が備えられている。前カバー１１と、後カバー１２と、左カバー１２Ｌと、右カバー１２Ｒと、排紙部１３とによって画定される内部空間Ｓ（図２）に、画像形成を実行するための各種装置が内装される。
【００２５】
給紙部２０は、画像形成処理が施されるシートを収容する給紙カセット２１を含む（図２）。この給紙カセット２１は、その一部が本体ハウジング１０の前面からさらに前方に突出している。給紙カセット２１のうち、本体ハウジング１０内に収容されている部分の上面は、給紙カセット天板２１Ｕによって覆われている。給紙カセット２１には、前記シートの束が収容されるシート収容空間、前記シートの束を給紙のためにリフトアップするリフト板等が備えられている。給紙カセット２１の後端側の上部にはシート繰出部２１Ａが設けられている。このシート繰出部２１Ａには、給紙カセット２１内のシート束の最上層のシートを１枚ずつ繰り出すための給紙ローラー２１Ｂが配置されている。
【００２６】
画像形成部３０は、給紙部２０から送り出されるシートにトナー画像を形成する画像形成処理を行う。画像形成部３０は、感光体ドラム３１（像担持体）と、この感光体ドラム３１の周囲に配置された、帯電ローラー３２（帯電手段）、露光装置（図２には現れていない）、現像装置３３、転写ローラー３４及びクリーニング装置３５とを含む。画像形成部３０は、左カバー１２Ｌと右カバー１２Ｒとの間に、配設される。
【００２７】
感光体ドラム３１は、回転軸と、回転軸回りに回転する円筒面（周面）と、を備える。前記円筒面には静電潜像が形成されるとともに、所定の極性を有するトナーによって前記静電潜像が顕在化されたトナー像が円筒面に担持される。感光体ドラム３１としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。図３において、感光体ドラム３１は、後記のモーター５０１によって矢印Ｄ１方向に回転駆動される。また、本実施形態では、感光体ドラム３１の外径は３０ｍｍである。
【００２８】
帯電ローラー３２は、感光体ドラム３１の表面を均一に帯電する。帯電ローラー３２は、表面がゴム材料から構成されるロール部材である。帯電ローラー３２１には、後記の帯電バイアス印加部５０２によって帯電バイアスが印加される。帯電ローラー３２１は、感光体ドラム３１の周面に当接することで、感光体ドラム３１に従動しながら回転される。帯電電圧が印加された帯電ローラー３２１によって、感光体ドラム３１の周面が一様に帯電される。
【００２９】
クリーニング装置３５は、クリーニングブレード３５１（図３）を有し、トナー像転写後の感光体ドラム３１の周面に付着したトナーを清掃するとともに、不図示の回収装置に該トナーを搬送する。クリーニングブレード３５１は、ゴム材料から構成される板状部材である。クリーニングブレード３５１の先端は自由端とされ、感光体ドラム３１の円筒面に当接される。クリーニングブレード３５１の前記先端によって、感光体ドラム３１の円筒面上に残留したトナーが除去される。また、クリーニング装置３５は、クリーニング装置３５の筐体の一部であるハウジング壁部３５２を備える（図３）。ハウジング壁部３５２には、シール部材３５３が配置される。シール部材３５３は、ハウジング壁部３５２から突出するように配置され、シール部材３５３の先端部は、感光体ドラム３１の円筒面に当接される。シール部材３５３は、クリーニング装置３５の内部から、トナーが漏れることを防止する。また、クリーニング装置３５よりも、感光体ドラム３１の回転方向下流側には、不図示の光除電器が配置される。光除電器は、感光体ドラム３１の表面上の電位を揃える機能を備える。
【００３０】
露光装置は、レーザー光源とミラーやレンズ等の光学系機器とを有し、感光体ドラム３１の周面に、パーソナルコンピューター等の外部装置から与えられる画像データに基づいて変調された光を照射して、静電潜像を形成する。
【００３１】
現像装置３３は、感光体ドラム３１上の前記静電潜像を現像してトナー像を形成するために、感光体ドラム３１の周面にトナーを供給する。このため、現像装置３３には、トナーが収容される。本実施形態では、トナーはプラスに帯電する極性を有する。現像装置３３は、感光体ドラム３１に供給するトナーを担持する現像ローラー３３１と、不図示の現像ハウジングの内部で現像剤を攪拌しながら循環搬送する第１搬送スクリュー３３２及び第２搬送スクリュー３３３とを含む。現像ローラー３３１は、後記のモーター５０１によって、図３の矢印Ｄ３方向に回転駆動される。また、現像ローラー３３１には、後記の現像バイアス印加部５０３によって、トナーと同極性（プラス）の直流バイアスに矩形波の交流バイアスが重畳された現像バイアスが印加される。
【００３２】
転写ローラー３４は、感光体ドラム３１の周面に形成されたトナー像をシート上に転写させるためのローラーである。転写ローラー３４は、感光体ドラム３１の円筒面に当接され、感光体ドラム３１との間で転写ニップ部ＴＰ（図３）を形成している。転写ローラー３４は、後記のモーター５０１によって、図３の矢印Ｄ４方向に回転駆動される。また、転写ローラー３４には、後記の転写バイアス印加部５０４によって、印刷時にはトナーと逆極性（マイナス）の転写バイアスが与えられる。また、後記のクリーニングサイクル時には、トナーと同極性または逆極性のバイアスが印加される。また、本実施形態では、転写ローラー３４の外径は１５．４ｍｍである。
【００３３】
定着部４０は、転写されたトナー像をシート上に定着する定着処理を行う。定着部４０は、加熱源を内部に備えた定着ローラー４１と、この定着ローラー４１に対して圧接され、定着ローラー４１との間に定着ニップ部を形成する加圧ローラー４２とを含む。トナー像が転写されたシートが前記定着ニップ部に通紙されると、トナー像は、定着ローラー４１による加熱および加圧ローラー４２による押圧により、シート上に定着される。
【００３４】
トナーコンテナ５０は、現像装置３３に補給するトナーを貯留する。トナーコンテナ５０は、トナーの主な貯留箇所となるコンテナ本体５１と、コンテナ本体５１の一側面の下部から突設された筒状部５２と、コンテナ本体５１の他の側面を覆う蓋部材５３と、コンテナ内部に収容されトナーを搬送する回転部材５４とを含む。トナーコンテナ５０内に貯留されたトナーは、回転部材５４が回転駆動されることによって、筒状部５２の先端下面に設けられたトナー排出口５２１から現像装置３３内に供給される。また、トナーコンテナ５０の上方を覆うコンテナ天板５０Ｈは、排紙部１３の下方に位置する（図２参照）。
【００３５】
本体ハウジング１０内には、シートを搬送するために、主搬送路２２Ｆ及び反転搬送路２２Ｂが備えられている。主搬送路２２Ｆは、給紙部２０のシート繰出部２１Ａから画像形成部３０及び定着部４０を経由して、本体ハウジング１０上面の排紙部１３に対向して設けられている排紙口１４まで延びている。反転搬送路２２Ｂは、シートに対して両面印刷を行う場合に、片面印刷されたシートを主搬送路２２Ｆにおける画像形成部３０の上流側に戻すための搬送路である。
【００３６】
主搬送路２２Ｆは、感光体ドラム３１および転写ローラー３４によって形成される転写ニップ部ＴＰ（図３）を、下方から上方に向かって、通過するように延設される。また、主搬送路２２Ｆの、転写ニップ部ＴＰよりも上流側には、レジストローラー対２３が配置されている。シートは、レジストローラー対２３にて一旦停止され、スキュー矯正が行われた後、画像転写のための所定のタイミングで、前記転写ニップ部に送り出される。主搬送路２２Ｆ及び反転搬送路２２Ｂの適所には、シートを搬送するための搬送ローラーが複数配置されており、例えば排紙口１４の近傍には排紙ローラー対２４が配置されている。
【００３７】
反転搬送路２２Ｂは、反転ユニット２５の外側面と、本体ハウジング１０の後カバー１２の内面との間に形成されている。なお、反転ユニット２５の内側面には転写ローラー３４及びレジストローラー対２３の一方のローラーが搭載されている。後カバー１２及び反転ユニット２５は、それらの下端に設けられた支点部１２１の軸回りに各々回動可能である。反転搬送路２２Ｂにおいてシートジャムが発生した場合、後カバー１２が開放される。主搬送路２２Ｆでシートジャムが発生した場合、或いは感光体ドラム３１のユニットや現像装置３３が外部に取り出される場合には、後カバー１２に加えて反転ユニット２５も開放される。
【００３８】
図３を参照して、画像形成装置１は、更に、モーター５０１（駆動手段）と、帯電バイアス印加部５０２と、現像バイアス印加部５０３と、転写バイアス印加部５０４（転写バイアス印加手段）と、同期伝達部５０５（駆動手段）と、を備える。
【００３９】
モーター５０１は、画像形成部３０に伝達される回転駆動力を発生する。モーター５０１は、不図示の駆動伝達手段によって、感光体ドラム３１の回転軸に連結される。また、同期伝達部５０５は、感光体ドラム３１と転写ローラー３４とを連結するギア部分である。同期伝達部５０５において、感光体ドラム３１のギアの歯数と転写ローラー３４のギアの歯数とは、２：１の関係になっている。すなわち、転写ローラー３４の単位時間あたりの回転数は、感光体ドラム３１の単位時間あたりの回転数の２倍（整数倍）とされる。そして、モーター５０１および同期伝達部５０５によって構成される駆動手段は、感光体ドラム３１および転写ローラー３４に連結され、感光体ドラム３１と転写ローラー３４とを機械的に同期して回転駆動させる。この結果、感光体ドラム３１が１回転した場合、転写ローラー３４が２回転する。なお、前述のように、本実施形態では、転写ローラー３４の外径は１５．４ｍｍであり、感光体ドラム３１の外径は３０ｍｍである。したがって、転写ニップ部ＴＰにおいて、転写ローラー３４の表面速度は、感光体ドラム３１の表面速度よりも僅かに遅く設定されている。
【００４０】
また、モーター５０１は、不図示の駆動伝達手段によって、帯電ローラー３２、現像ローラー３３１（現像装置３３）に連結させる。すなわち、本実施形態では、感光体ドラム３１、帯電ローラー３２、現像ローラー３３１、転写ローラー３４は、モーター５０１および不図示の駆動伝達手段によって、機械的に同期して回転駆動される。なお、他の実施形態において、感光体ドラム３１および転写ローラー３４が機械的に同期して回転駆動され、帯電ローラー３２、現像ローラー３３１は、他の駆動手段によって回転駆動されてもよい。モーター５０１は、後記の駆動制御部５１０からの制御信号に応じて、感光体ドラム３１、帯電ローラー３２、現像ローラー３３１、転写ローラー３４を図３の矢印Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４方向に回転駆動させる。
【００４１】
帯電バイアス印加部５０２は、帯電ローラー３２に接続され、帯電ローラー３２に帯電電圧を印加する。本実施形態では、帯電バイアス印加部５０２は、感光体ドラム３１の表面をプラス電位に帯電させる。
【００４２】
現像バイアス印加部５０３は、現像ローラー３３１に接続され、現像ローラー３３１に現像バイアスを印加する。本実施形態では、現像バイアス印加部５０３は、トナーと同極性（プラス）の直流バイアスに交流バイアスが重畳された現像バイアスを現像ローラー３３１に印加する。感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像の電位と、現像ローラー３３１に印加された現像バイアスとの電位差によって、感光体ドラム３１の表面にトナー像が形成される。
【００４３】
転写バイアス印加部５０４は、転写ローラー３４に接続され、転写ローラー３４に転写バイアス（転写電圧）を印加する。本実施形態では、印刷時、転写バイアス印加部５０４は転写ローラー３４にトナーと逆極性（マイナス）の転写バイアスを印加する。プラスに帯電された感光体ドラム３１の表面から、マイナスの電圧が印加された転写ローラー３４に向かって、転写電界が形成される。この結果、感光体ドラム３１の表面から、転写ニップ部ＴＰに搬送されたシート上に、トナー像が転写される。また、転写バイアス印加部５０４は、転写ローラー３４のクリーニングサイクル時に、トナーと同極性または逆極性の電圧を印加する。
【００４４】
次に、図３乃至図５を参照して、本実施形態に係る画像形成部３０における画像形成およびクリーニングサイクルについて説明する。図４は、制御部５００の機能ブロック図である。図４を参照して、画像形成装置１は、当該画像形成装置１の各部の動作を統括的に制御する制御部５００を備える。制御部５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。また、制御部５００には、前述のモーター５０１、帯電バイアス印加部５０２、現像バイアス印加部５０３、転写バイアス印加部５０４が電気的に接続されている。
【００４５】
制御部５００は、前記ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部５１０、バイアス制御部５１１（バイアス制御手段）及び駆動時間累積部５１２（回転時間算出部）を備えるように機能する。
【００４６】
駆動制御部５１０は、シートへの画像形成動作に応じて、モーター５０１を制御し、感光体ドラム３１などを回転駆動させる。特に、複数のシートに連続的に画像が形成される場合、駆動制御部５１０は、モーター５０１を制御して、感光体ドラム３１などを連続的に回転駆動させる。また、駆動制御部５１０は、後記のクリーニングサイクルにおいても、感光体ドラム３１などを連続的に回転駆動させる。
【００４７】
バイアス制御部５１１は、画像形成動作の実行に際し、帯電バイアス印加部５０２を制御し、帯電ローラー３２に所定の帯電電圧を印加させる。また、バイアス制御部５１１は、現像バイアス印加部５０３を制御し、現像ローラー３３１に所定の現像バイアスを印加させる。更に、バイアス制御部５１１は、転写バイアス印加部５０４を制御し、転写ローラー３４に所定の転写バイアスを印加させる。また、バイアス制御部５１１は、後記のクリーニングサイクルにおいて、転写バイアス印加部５０４を制御し、転写ローラー３４にクリーニングバイアスまたはクリーニング逆バイアスを印加する。
【００４８】
駆動時間累積部５１２（回転時間算出部）は、感光体ドラム３１の回転数を算出するために、感光体ドラム３１の回転駆動時間Ｔを積算し、これを一時的に記憶する。駆動時間累積部５１２は、画像形成動作中の感光体ドラム３１の回転駆動時間を積算する。更に、本実施形態では、駆動時間累積部５１２は、シートへの画像形成（転写）が終了した時刻から、後記のクリーニングサイクル中の感光体ドラム３１の回転駆動時間Ｔを積算する。回転駆動時間Ｔは、クリーニングサイクルが終了するとゼロリセットされる。
【００４９】
次に、本実施形態に係る画像形成部３０における画像形成動作およびその後のクリーニングサイクルについて説明する。図５は、複数のシートにトナー像が連続的に転写される連続印刷条件におけるタイミングチャートを示し、同図では、連続して２枚のシートに画像が形成される。
【００５０】
画像形成装置１に備えられた不図示の操作画面、または、画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピューターなどから、画像形成の実行が指示されると、駆動制御部５１０によって、モーター５０１が制御され、感光体ドラム３１、帯電ローラー３２、現像ローラー３３１、転写ローラー３４の回転が開始される（時刻ｔ１）。この際、バイアス制御部５１１は帯電バイアス印加部５０２を制御して、帯電ローラー３２に帯電電圧を印加する。また、同時に、バイアス制御部５１１が転写バイアス印加部５０４を制御して、転写ローラー３４にトナーと同極性（プラス）の電圧を印加する。更に、駆動時間累積部５１２が、モーター５０１（感光体ドラム３１）の駆動時間のカウントを開始する。
【００５１】
駆動時間累積部５１２のカウント時刻がｔ２に到達すると、バイアス制御部５１１は、転写バイアス印加部５０４を制御して、転写ローラー３４にトナーと逆極性（マイナス）の転写電圧を印加する。なお、時刻ｔ２とは、ｔ２＝ｔ１＋ΔＴ１に相当する。ΔＴ１は、感光体ドラム３１の周上における帯電ローラー３２から転写ローラー３４までの距離を感光体ドラム３１の回転速度（周速、線速）で除した時間である。
【００５２】
更に、駆動時間累積部５１２のカウント時刻がｔ３に到達すると、帯電された感光体ドラム３１の表面上に、露光装置によって静電潜像が形成される。該静電潜像は、感光体ドラム３１の回転に伴って、現像ローラー３３１が対向する位置まで搬送され、現像ローラー３３１によって供給されるトナーによってトナー像として顕在化される。
【００５３】
更に、駆動時間累積部５１２のカウント時刻がｔ４に到達すると、転写ローラー３４に印加された転写電圧によって、シート上に前記トナー像が転写される。なお、時刻ｔ４とは、ｔ４＝ｔ３＋ΔＴ２に相当する。ΔＴ２は、感光体ドラム３１の周上における露光装置の露光位置から転写ローラー３４までの距離を感光体ドラム３１の回転速度で除した時間である。また、上記転写に先立って、時刻ｔ４において開始される上記トナー像の転写に対応して、転写ニップ部ＴＰ（図３）にシートが搬送される。
【００５４】
本実施形態では、時刻ｔ５まで、１枚目のシートへのトナー像の転写が継続される。すなわち、時刻ｔ４からｔ５までが、１枚目のシートの通紙範囲に相当する。なお、時刻ｔ５付近において、露光装置は、２枚目のシートに対応した静電潜像の作成を開始する。
【００５５】
更に、時刻ｔ５からｔ６までの間、転写ローラー３４が感光体ドラム３１に対向する部分（転写ニップ部ＴＰ）は、紙間に相当する。本実施形態では、シートにトナー像が転写される転写時（時刻ｔ４からｔ５）のみならず、この紙間においても、トナーの極性とは逆極性の電圧が転写ローラー３４に印加される。
【００５６】
更に、時刻ｔ６からｔ８までの間、２枚目のシートにトナー像が転写される。なお、時刻ｔ８に先立ち、時刻ｔ７において、露光装置は２枚目のシートに対する静電潜像の作成を終了する（ｔ８＝ｔ７＋ΔＴ２）。時刻ｔ８において、２枚のシートに対するトナー像の転写が完了する。この後、前述のように、シートに転写されたトナー像は、定着ローラー４１による加熱および加圧ローラー４２による押圧により、シート上に定着される（図２）。
【００５７】
上記のように、本実施形態では、トナー像の転写時（時刻ｔ４からｔ５、時刻ｔ６からｔ８）および複数のシート間に形成される紙間が転写ニップ部ＴＰを通過する時（時刻ｔ５からｔ６）に、バイアス制御部５１１は、転写バイアス印加部５０４を制御して、トナーの極性とは逆極性（マイナス）の電圧を転写ローラー３４に印加する。このため、紙間において転写ローラー３４にトナーと同極性（プラス）の電圧が印加される場合と比較して、感光体ドラム３１の表面に電位の変動が生じることが抑止される。一方、紙間において転写ローラー３４にはトナーと逆極性の電圧が印加されるため、転写ローラーの表面にトナーが付着する場合がある。このような場合であっても、本実施形態では、以下に示すクリーニングサイクルを備える。
【００５８】
本実施形態では、２枚目のシートへのトナー像の転写を終了した時刻ｔ８から、クリーニングサイクルが開始される。駆動制御部５１０は、時刻ｔ８における転写の終了後も、引き続き、モーター５０１を制御して、感光体ドラム３１、帯電ローラー３２、現像ローラー３３１、転写ローラー３４を回転駆動させる。なお、他の実施形態において、現像ローラー３３１が別の駆動手段によって回転される場合は、現像ローラー３３１は停止されてもよい。また、クリーニングサイクルにおいては、帯電バイアス印加部５０２および現像バイアス印加部５０３による帯電バイアスおよび現像バイアスの印加は停止されている。
【００５９】
駆動制御部５１０は、時刻ｔ８からｔ９まで、感光体ドラム３１および転写ローラー３４を回転させる。なお、ｔ８からｔ９までの時間は、転写ローラー３４が４回転（４周）する時間に相当する。そして、この間、バイアス制御部５１１は、転写バイアス印加部５０４を制御して、転写ローラー３４の４回転の回転時間に対応して、トナーの極性と同極性（プラス）の電圧（クリーニングバイアス）を転写ローラー３４に印加する。この結果、転写ニップ部ＴＰでは、プラスの極性を備えるトナーが、転写ローラー３４から感光体ドラム３１に向かって移動されるような電界が形成される。したがって、転写ローラー３４の表面に付着した前記トナーが好適に清掃される。この際、上記のように、転写ローラー３４にトナーの極性と同極性の電圧が印加される時間は、転写ローラー３４が４回転する時間に相当する。そして、本実施形態では、前述のように、転写ローラー３４の４回転は、感光体ドラム３１の２回転に相当する。すなわち、時刻ｔ８から時刻ｔ９の間に、転写ローラー３４が４回転するとともに、感光体ドラム３１が２回転する。換言すれば、時刻ｔ８において、転写ニップ部ＴＰに位置する転写ローラー３４の周上の領域が、時刻ｔ９においても転写ニップ部ＴＰに位置する。同様に、時刻ｔ８において、転写ニップ部ＴＰに位置する感光体ドラム３１の周上の領域が、時刻ｔ９においても転写ニップ部ＴＰに位置する。
【００６０】
更に、駆動制御部５１０は、時刻ｔ９からｔ１０まで、感光体ドラム３１および転写ローラー３４を回転させる。なお、ｔ９からｔ１０までの時間は、転写ローラー３４が２回転（２周）する時間に相当する。そして、この間、バイアス制御部５１１は、転写バイアス印加部５０４を制御して、転写ローラー３４の２回転の回転時間に対応して、トナーの極性と逆極性（マイナス）の電圧（クリーニング逆バイアス）を転写ローラー３４に印加する。この結果、転写ニップ部ＴＰには、マイナスの極性を備える逆極トナーが、転写ローラー３４から感光体ドラム３１に向かって移動されるような電界が形成される。したがって、転写ローラー３４の表面に付着した逆極トナーが好適に清掃される。この際、転写ローラー３４にトナーの極性と逆極性の電圧が印加される時間は、転写ローラー３４が２回転する時間に相当する。そして、転写ローラー３４の２回転は、感光体ドラム３１の１回転に相当する。すなわち、時刻ｔ９から時刻ｔ１０の間に、転写ローラー３４が２回転するとともに、感光体ドラム３１が１回転する。換言すれば、時刻ｔ９において、転写ニップ部ＴＰに位置する転写ローラー３４の周上の領域が、時刻ｔ１０においても転写ニップ部ＴＰに位置する。同様に、時刻ｔ９において、転写ニップ部ＴＰに位置する感光体ドラム３１の周上の領域が、時刻ｔ１０においても転写ニップ部ＴＰに位置する。
【００６１】
このように、本実施形態に係るクリーニングサイクルでは、バイアス制御部５１１は、感光体ドラム３１の２回転または１回転の周期（転写ローラー３４の４回転または２回転の回転時間）に対応して、トナーの極性と同極性または逆極性の電圧を転写ローラー３４に印加する。感光体ドラム３１および転写ローラー３４は、モーター５０１および同期駆動部５０５（図３）によって同期して回転駆動される。この結果、上記のようにクリーニングサイクルにおいて、所定の電圧の印加が開始された際の転写ニップ部ＴＰにおける感光体ドラム３１または転写ローラー３４の周上の位置が、前記電圧の印加が終了した際にも転写ニップ部ＴＰに位置する。したがって、感光体ドラム３１および転写ローラー３４の表面には、周方向に均等な電荷が付与される。
【００６２】
なお、クリーニングサイクルにおける前記電圧の印加時間は、上記に限定されるものではない。すなわち、バイアス制御部５１１は、感光体ドラム３１の１回転に要する時間の整数倍の時間に対応して、換言すると、感光体ドラム３１の回転周期の整数倍の時間に対応して、トナーの極性と同極性または逆極性の電圧を転写ローラー３４に印加すればよい。
【００６３】
また、クリーニングサイクルを実行した後、次の印刷開始時においても、時刻ｔ１において、バイアス制御部５１１は帯電バイアス印加部５０２を制御して、帯電ローラー３２に帯電電圧を印加する。また、同時に、バイアス制御部５１１が、転写バイアス印加部５０４を制御して、転写ローラー３４にトナーと同極性（プラス）の電圧を印加する。時刻ｔ１において、感光体ドラム３１の周上の帯電ローラー３２から転写ローラー３４までの領域には、帯電ローラー３２による帯電電圧を印加することができない。このため、上記のように、予め転写ローラー３４にトナーと同極性（プラス）の電圧が印加されることによって、前記領域から転写ローラー３４にトナーが移動し転写ローラー３４の表面がトナーで汚れることが防止される。
【００６４】
以上、上記の実施形態によれば、複数のシートにトナー像が連続的に転写される連続印刷条件において、トナー像の転写時および複数のシート間に形成される紙間が転写ニップ部ＴＰを通過する時に、バイアス制御部５１１は、転写バイアス印加部５０４を制御して、トナーの極性とは逆極性の電圧を転写ローラー３４に印加する。このため、紙間において転写ローラー３４にトナーと同極性の電圧が印加される場合と比較して、感光体ドラム３１の表面に電位の変動が生じることが抑止される。一方、紙間において転写ローラー３４にはトナーと逆極性の電圧が印加されるため、転写ローラー３４の表面にトナーが付着する場合がある。このような場合であっても、上記の構成によれば、連続的なトナー像の転写の終了後に、クリーニングサイクルが設けられる。そして、バイアス制御部５１１は、クリーニングサイクルにおいて、トナーの極性と同極性の電圧を転写ローラー３４に印加する。このため、転写ローラー３４上に付着したトナーが感光体ドラム３１側に移動され、転写ローラー３４が好適に清掃される。更に、バイアス制御部５１１は、前記感光体ドラム３１の回転周期の整数倍の時間に対応して、前記トナーの極性と同極性の電圧を転写ローラー３４に印加する。このため、感光体ドラム３１および転写ローラー３４の表面において、周方向に均一な電荷が付与される。したがって、感光体ドラム３１および転写ローラー３４の周方向において、部分的な電位の変動が生じることが抑止される。この結果、次の印刷時に、感光体ドラム３１の表面の電位が安定して制御された状態で、画像形成を開始することが可能となる。
【００６５】
また、上記の実施形態によれば、感光体ドラム３１および転写ローラー３４が機械的に同期して回転駆動される。このため、感光体ドラム３１の整数の回転分の回転時間に応じた上記の制御が、より精度良く実現される。
【００６６】
また、上記の実施形態によれば、バイアス制御部５１１は、トナーの極性と同極性の電圧が転写ローラー３４に印加された後に、感光体ドラム３１の回転周期の整数倍の時間に対応して、トナーの極性と逆極性の電圧を転写ローラー３４に印加する。このため、転写ローラー３４の表面に、通常の極性とは逆極に帯電したトナーが付着している場合であっても、前記トナーが感光体ドラム３１側に回収される。この際、感光体ドラム３１の整数の回転分の回転時間に対応して、トナーの極性と逆極性の電圧が、転写ローラー３４に印加されるため、感光体ドラム３１および転写ローラー３４の周方向において、電位の変動が生じることが抑止される。
【００６７】
また、上記の実施形態によれば、クリーニングサイクルにおいて、帯電ローラー３２による帯電動作が停止されている。したがって、クリーニングサイクルにおいて、転写ローラー３４以外の部材が感光体ドラム３１に電荷を付与することが抑制される。このため、感光体ドラム３１および転写ローラー３４の周方向において、電位の変動が生じることが一層抑止される。
【００６８】
また、上記の実施形態によれば、感光体ドラム３１の回転時間を算出する駆動時間累積部５１２が備えられ、バイアス制御部５１１または駆動制御部５１０は、駆動時間累積部５１２の算出結果に応じて、クリーニングサイクルにおける電圧の印加または回転駆動を実行する。このため、駆動時間累積部５１２の算出結果によって、感光体ドラム３１の整数の回転分の回転時間に応じた上記の制御が、より精度良く実現される。なお、駆動時間累積部５１２は、転写ローラー３４の回転時間を算出する態様であってもよい。
【００６９】
以上、本発明の実施形態に係る画像形成装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることができる。
【００７０】
（１）上記の実施形態では、クリーニングサイクルにおいて、転写ローラー３４にトナーの極性と同極の電圧を印加する期間と、逆極の電圧を印加する期間とが備えられる態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記のいずれかの電圧が印加される態様であってもよい。
【００７１】
（２）また、上記の実施形態では、紙間に相当する期間（時刻ｔ５からｔ６）において、転写ローラー３４には、転写時（時刻ｔ４からｔ５、時刻ｔ６からｔ７）と同じ電圧が印加される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。紙間に相当する期間において、トナーの極性と逆極性であって、転写時よりも絶対値の小さい電圧が、転写ローラー３４に印加されてもよい。この場合、紙間において、転写ローラー３４にトナーが付着することが抑制される。
【００７２】
（３）また、転写ローラー３４および感光体ドラム３１は、機械的に同期して回転駆動されるものに限定されるものではない。すなわち、転写ローラー３４および感光体ドラム３１に、それぞれ駆動手段が連結され、高周波パルスを伴う制御手段などによって、転写ローラー３４の単位時間あたりの回転数が感光体ドラム３１の単位時間あたりの回転数の整数倍となるように、それぞれ回転駆動させる態様であってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１  画像形成装置
３０  画像形成部
３１  感光体ドラム（像担持体）
３２  帯電ローラー（帯電手段）
３３  現像装置
３３１  現像ローラー
３４  転写ローラー
３５  クリーニング装置
３５１  ブレード
３５２  ハウジング壁部
３５３  シール部材
５００  制御部
５０１  モーター（駆動手段）
５０２  帯電バイアス印加部
５０３  現像バイアス印加部
５０４  転写バイアス印加部（転写バイアス印加手段）
５０５  同期伝達部（駆動手段）
５１０  駆動制御部
５１１  バイアス制御部（バイアス制御手段）
５１２  駆動時間累積部（回転時間算出部）
【図１】
2014029385.tif 000003
【図２】
2014029385.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014029385.tif 000006
【図５】
2014029385.tif 000007