(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体を所定の電位に帯電するための帯電器を、
前記感光体に直接電気的に接触する主帯電器と、
この主帯電器に直接電気的に接触して、前記感光体とは前記主帯電器を介して間接的に電気接続された補助帯電器により構成し、
印刷動作中には、
正規に帯電したトナーとは逆の極性に帯電して前記感光体表面に付着した逆帯電トナーが、前記感光体と主帯電器との電気的接触部でクーロン力により感光体から主帯電器側に移動し、さらに、当該逆帯電トナーが、前記補助帯電器と主帯電器との電気的接触部でクーロン力により主帯電器から補助帯電器側に移動するような電位差を、前記感光体と主帯電器と補助帯電器との間に与え、
前記印刷動作を終了してクリーニング動作を開始すると、
補助帯電器に蓄積した前記逆帯電トナーが、前記補助帯電器と主帯電器との電気的接触部でクーロン力により補助帯電器から主帯電器側に移動するような電位差を、前記補助帯電器と主帯電器との間に与え、
さらに、当該逆帯電トナーが、主帯電器と感光体との電気的接触部でクーロン力により主帯電器から感光体に移動するような電位差を、前記感光体と主帯電器との間に与え、
前記クーロン力により感光体の表面に付着した前記逆帯電トナーが、感光体の相対移動に伴って、現像部を通過するとき、前記逆帯電トナーが感光体側に保持されるような電位差を、前記感光体と前記現像部との間に与え、
前記現像部を通過した前記逆帯電トナーが、感光体の相対移動に伴って、感光体表面の清掃をするためのクリーニング部に達したとき、前記逆帯電トナーが、前記感光体とクリーニング部との電気的接触部でクーロン力により感光体からクリーニング部側に移動するような電位差を、前記感光体とクリーニング部の間に与えることを特徴とする電子写真記録装置のクリーニング方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
クリーニング動作を実行中に、
補助帯電器から逆帯電トナーを主帯電器側に移動させる間に、主帯電器から正規帯電トナーが補助帯電器側に移動し、補助帯電器に正規帯電トナーが蓄積したとき、
補助帯電器に蓄積した正規帯電トナーが、前記補助帯電器と主帯電器との電気的接触部でクーロン力により補助帯電器から主帯電器側に移動するような電位差を、前記補助帯電器と主帯電器との間に与え、
さらに、当該正規帯電トナーが、主帯電器と感光体との電気的接触部でクーロン力により主帯電器から感光体に移動するような電位差を、前記感光体と主帯電器との間に与え、
前記クーロン力により感光体の表面に付着した前記正規帯電トナーが、感光体の相対移動に伴って、現像部に達したとき、前記正規帯電トナーが、前記感光体と現像部との電気的接触部でクーロン力により感光体から現像部側に移動するような電位差を、前記感光体と現像部の間に与えて、正規帯電トナーを現像部に回収することを特徴とする電子写真記録装置のクリーニング方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
感光体上に付着した逆帯電トナーが転写部を通過してクリーニング部まで運ばれる際に、転写部と感光体との電気的接触部で、クーロン力により感光体から転写部に正規帯電トナーが移動して蓄積したとき、
転写部と感光体との間に、正規帯電トナーが感光体側に移動するような電位差を与えることを特徴とする電子写真記録装置のクリーニング方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、
印刷動作中に、補助帯電器に蓄積した逆帯電トナーの量を示す任意のパラメータを選定して、そのパラメータを監視し、そのパラメータが所定の内容に変化するタイミングでクリーニング動作を実行することを特徴とする電子写真記録装置のクリーニング方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、
クリーニング部に逆帯電トナーが蓄積したとき、感光体とクリーニング部との機械的な接触部で、前記逆帯電トナーを摩擦帯電させて極性を反転させ、極性反転の結果得られた正規帯電トナーを、クーロン力により感光体側に移動させ、
前記クーロン力により感光体の表面に付着した前記正規帯電トナーが、感光体の相対移動に伴って、現像部に達したとき、前記正規帯電トナーが、前記感光体と現像部との電気的接触部でクーロン力により感光体から現像部側に移動するような電位差を、前記感光体と現像部の間に与えて、正規帯電トナーを現像部に回収することを特徴とする電子写真記録装置のクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真記録装置の感光体上に付着したトナーを所定のタイミングで除去する電子写真記録装置のクリーニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真記録装置は、感光体ドラムの表面を帯電器により一様に帯電させ、印刷すべき画像を露光して静電潜像を形成し、更にこの静電潜像をトナーを用いて現像し、得られたトナー像を用紙に転写するといった工程を経て画像の印刷を行う。転写工程においては、トナー像がクーロン力によって用紙上に転写される。しかしながら、一部のトナーが転写されずに、感光体ドラム上に残留することがある。こうした残留トナーを付着させたまま、再び感光体ドラムを露光すると、正常な露光が妨げられる。従って、残留トナーを清掃するためにクリーニング部が設けられる。クリーニング部では、感光体ドラム上に残留し付着したトナーをクーロン力によって除去する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の技術には次のような解決すべき課題があった。転写工程を経て感光体ドラム上に残留したトナーには、現像部において正規に帯電しトナー像の形成に寄与した正規帯電トナーとは別に、正規帯電トナーと逆の極性に帯電した逆帯電トナーが含まれる。正規帯電トナーは、クリーニング部において、感光体ドラムからクリーニング部方向にクーロン力を受けて、クリーニング部側に取り込まれる。
【０００４】
一方、逆帯電トナーは、クリーニング部では逆方向のクーロン力を受けるから、感光体ドラム上に付着したままクリーニング部を通過する。これが帯電部に進むと、帯電部と感光体ドラムとの電位差関係はクリーニング部と感光体ドラムとの電位差関係と反対のため、逆帯電トナーが帯電器側に取り込まれる。
これにより、帯電器に逆帯電トナーが蓄積し、感光体ドラムの帯電電位を不安定にする原因となり、これが問題となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。
〈構成１〉
感光体を所定の電位に帯電するための帯電器を、上記感光体に直接電気的に接触する主帯電器と、この主帯電器に直接電気的に接触して、上記感光体とは上記主帯電器を介して間接的に電気接続された補助帯電器により構成し、印刷動作中には、正規に帯電したトナーとは逆の極性に帯電して上記感光体表面に付着した逆帯電トナーが、上記感光体と主帯電器との電気的接触部でクーロン力により感光体から主帯電器側に移動し、さらに、当該逆帯電トナーが、上記補助帯電器と主帯電器との電気的接触部でクーロン力により主帯電器から補助帯電器側に移動するような電位差を、上記感光体と主帯電器と補助帯電器との間に与え、上記印刷動作を終了してクリーニング動作を開始すると、補助帯電器に蓄積した上記逆帯電トナーが、上記補助帯電器と主帯電器との電気的接触部でクーロン力により補助帯電器から主帯電器側に移動するような電位差を、上記補助帯電器と主帯電器との間に与え、さらに、当該逆帯電トナーが、主帯電器と感光体との電気的接触部でクーロン力により主帯電器から感光体に移動するような電位差を、上記感光体と主帯電器との間に与え、上記クーロン力により感光体の表面に付着した上記逆帯電トナーが、感光体の相対移動に伴って、現像部を通過するとき、上記逆帯電トナーが感光体側に保持されるような電位差を、上記感光体と上記現像部との間に与え、上記現像部を通過した上記逆帯電トナーが、感光体の相対移動に伴って、感光体表面の清掃をするためのクリーニング部に達したとき、上記逆帯電トナーが、上記感光体とクリーニング部との電気的接触部でクーロン力により感光体からクリーニング部側に移動するような電位差を、上記感光体とクリーニング部の間に与えることを特徴とする電子写真記録装置のクリーニング方法。
【０００６】
〈構成２〉
構成１に記載の方法において、クリーニング動作を実行中に、補助帯電器から逆帯電トナーを主帯電器側に移動させる間に、主帯電器から正規帯電トナーが補助帯電器側に移動し、補助帯電器に正規帯電トナーが蓄積したとき、補助帯電器に蓄積した正規帯電トナーが、上記補助帯電器と主帯電器との電気的接触部でクーロン力により補助帯電器から主帯電器側に移動するような電位差を、上記補助帯電器と主帯電器との間に与え、さらに、当該正規帯電トナーが、主帯電器と感光体との電気的接触部でクーロン力により主帯電器から感光体に移動するような電位差を、上記感光体と主帯電器との間に与え、上記クーロン力により感光体の表面に付着した上記正規帯電トナーが、感光体の相対移動に伴って、現像部に達したとき、上記正規帯電トナーが、上記感光体と現像部との電気的接触部でクーロン力により感光体から現像部側に移動するような電位差を、上記感光体と現像部の間に与えて、正規帯電トナーを現像部に回収することを特徴とする電子写真記録装置のクリーニング方法。
【０００７】
〈構成３〉
構成１に記載の方法において、感光体上に付着した逆帯電トナーが転写部を通過してクリーニング部まで運ばれる際に、転写部と感光体との電気的接触部で、クーロン力により感光体から転写部に正規帯電トナーが移動して蓄積したとき、転写部と感光体との間に、正規帯電トナーが感光体側に移動するような電位差を与えることを特徴とする電子写真記録装置のクリーニング方法。
【０００９】
〈構成４〉
構成１に記載の方法において、印刷動作中に、補助帯電器に蓄積した逆帯電トナーの量を示す任意のパラメータを選定して、そのパラメータを監視し、そのパラメータが所定の内容に変化するタイミングでクリーニング動作を実行することを特徴とする電子写真記録装置のクリーニング方法。
【００１０】
〈構成５〉
構成１に記載の方法において、クリーニング部に逆帯電トナーが蓄積したとき、感光体とクリーニング部との機械的な接触部で、上記逆帯電トナーを摩擦帯電させて極性を反転させ、極性反転の結果得られた正規帯電トナーを、クーロン力により感光体側に移動させ、上記クーロン力により感光体の表面に付着した上記正規帯電トナーが、感光体の相対移動に伴って、現像部に達したとき、上記正規帯電トナーが、上記感光体と現像部との電気的接触部でクーロン力により感光体から現像部側に移動するような電位差を、上記感光体と現像部の間に与えて、正規帯電トナーを現像部に回収することを特徴とする電子写真記録装置のクリーニング方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。
〈具体例１〉
〈装置の構成〉
図１は、本発明に関わる電子写真記録装置の要部断面図である。
この装置は、一般の電子写真記録装置と同様に、感光体ドラム１０の外周に、露光部３０、現像部４０、転写部５０、クリーニング部６０及び帯電部７０を順に配置している。感光体ドラム１０は矢印Ｒ方向に回転しながら、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程を経て印刷処理を実行する。
【００１２】
感光体ドラム１０は、例えばアルミニウム材等の基材に負帯電型誘起光導電性材料が塗布された構成のものである。露光部３０は、図示しない信号処理部から受け入れた画像データに対応する光像を、感光体ドラム１０上に露光する発光ダイオードアレイ等により構成される。こうして感光体ドラム１０上には、露光部３０によって静電潜像が書き込まれる。
【００１３】
現像部４０の現像ローラ４１には電源４２が接続されている。現像ローラ４１は半導体ゴム等により構成される。電源４２は、感光体ドラム１０の露光部の表面電位よりも十分低い電位を現像ローラ４１に与えている。現像部４０は、現像ローラ４１の外周面に薄層化されて付着したトナーを感光体ドラム１０に移動させ、静電潜像を現像する部分である。
【００１４】
以下の全ての説明に登場する電位や電位差という言葉は、一般物理学で定義されたものと同様に用いる。例えば、座標のＹ軸に電位をとれば、下から順に、−１００ｖ、−５０ｖ、０ｖ、＋３０ｖ、＋２００ｖというように電位が表示される。図２以下の動作説明図中には、装置各部の電位差を明確にするためにこの要領でそれぞれ簡単なグラフを図示した。いずれも、下から順に上に向かって電位が高くなる。例えば−１７００ｖと−１３５０ｖとの間には、３５０ｖの電位差がある。接地電位は０ｖである。各グラフのスケールはスペースの都合上正確ではない。また、符号表示との混同を避けるため、明細書中ではｖをボルトと表現して説明を進める。
【００１５】
このトナーは、例えば負に帯電したトナーである。こうして現像部４０によって現像に寄与するトナーを正規帯電トナーと呼ぶことにする。この正規帯電トナーとは逆の極性、ここでは正電荷を帯びたトナーを、逆帯電トナーと呼ぶ。
この電子写真記録装置は、このように、負に帯電した正規帯電トナーを用いて現像、転写等を行うものとして説明をする。正規帯電トナーが正電荷を帯びたものの場合には、以下の説明は全て逆の極性に置き換えて読めばよい。
【００１６】
転写部５０には、転写ローラ５１が設けられている。用紙１は感光体ドラム１０と転写ローラ５１との間を通って矢印Ｘ方向に搬送される。転写ローラ５１には電源５２が接続され、転写ローラ５１に対し感光体ドラム１０の表面電位より高い電位を与えるように構成されている。これにより、感光体ドラム１０の表面に形成されたトナー像は、クーロン力で転写部５０側に引き寄せられる。そのトナー像が用紙１上に転写され、図示しない定着器において定着される。
【００１７】
クリーニング部６０には、クリーニングローラ６１が配置されている。クリーニングローラ６１にはスイッチ６２を介して２種類の電源６３ａ，６３ｂが接続されている。電源６３ａは、スイッチ６２を介してクリーニングローラ６１に対し正電圧を印加する。一方、電源６３ｂはスイッチ６２を介してクリーニングローラ６１に対し負電圧を印加する。スイッチ６２は、通常動作時には、電源６３ａをクリーニングローラ６１に接続し、クリーニング動作時には電源６３ａあるいは電源６３ｂを所定のタイミングでクリーニングローラ６１に接続し、クリーニングローラ６１の電位を反転制御する。電源６３ａと６３ｂを含めて電源６３と呼ぶ。
【００１８】
帯電部７０には、主帯電ローラ２１と補助帯電ローラ７１とが設けられている。主帯電ローラ２１は、感光体ドラム１０に対し直接電気的に接触する半導体ゴムローラ等から構成される。また、補助帯電ローラ７１は、感光体ドラム１０に対し主帯電ローラ２１を介して電気的に間接的に接続する金属ローラ等から構成される。主帯電ローラ２１には電源２２が接続されており、感光体ドラム１０の表面を負の所定電位に帯電させる負電圧が印加されている。具体的には、電源２２は、主帯電ローラ２１に対し−１３５０ボルトの一定電圧を印加する定電圧電源等により構成される。これにより、感光体ドラム１０の表面電位は−８００ボルトに帯電される。なお、以下の説明において例示する電圧はいずれもおおよその平均的な値であり、精密な電圧を示すものではない。
【００１９】
補助帯電ローラ７１には、スイッチ７２を介して電源７３ａと抵抗７３ｂのいずれか一方が接続される。電源７３ａはスイッチ７２を介して補助帯電ローラ７１に対し負の電圧を与える。具体的には、−１７００〜−１８００ボルトの電圧を印加する。この電源７３ａは、主帯電ローラ２１が感光体ドラム１０を帯電している動作時に、感光体ドラム１０から主帯電ローラ２１を介して補助帯電ローラ７１の方向に常に一定の電流が流れるように制御する定電流電源とされている。抵抗７３ｂは、補助帯電ローラ７１をほぼ接地電位にするためのものである。スイッチ７２は印刷動作時に電源７３ａを補助帯電ローラ７１に接続し、クリーニング動作時に抵抗７３ｂを補助帯電ローラ７１に接続するように構成されている。電源７３ａと抵抗７３ｂを含めて電源７３と呼ぶ。
【００２０】
〈装置の印刷動作〉
次に、図１に示した装置の具体的な印刷動作を説明する。
図２には、装置の印刷動作説明図を示す。図２（ａ）〜（ｄ）は、装置の断面図であるが、それぞれ動作に着目すべき部分以外の構成部分の図示は省略している。
印刷動作が開始されると、まず図２（ａ）に示すように、主帯電ローラ２１に電源２２から−１３５０ボルトの電圧が印加される。これによって、感光体ドラム１０の表面は帯電部通過後に−８００ボルトに帯電される。なお、補助帯電ローラ７１には、電源７３ａによって−１７００〜−１８００ボルトの電圧が印加されている。その作用は後で説明するが、こうして感光体ドラム１０の表面の一様に帯電した部分は、図に示すように矢印Ｒの方向に回転し、露光部３０に達する。ここで、露光により静電潜像が形成される。
【００２１】
感光体ドラム１０の表面のうち、光が照射された部分は表面電位が０ボルトに近い電位になる。その静電潜像は、感光体ドラム１０の矢印Ｒ方向の回転によって現像部４０に達する。図２（ｂ）に示すように、現像部４０では、現像ローラ４１が所定の圧力で感光体ドラム１０に接触し、回転している。
【００２２】
現像ローラ４１には、電源４２によって感光体ドラム１０の表面電位よりやや電位の低い例えば−４００ボルトの負の電圧が印加されている。これにより、現像ローラ４１上に付着した正規帯電トナー３は、感光体ドラム１０の表面電位が０ボルトに近い部分にクーロン力によって引き付けられ付着する。こうして、感光体ドラム１０上にトナー像が形成される。現像工程を終えた感光体ドラム１０の回転によって、トナー像は転写部５０に達する。
【００２３】
図２（ｃ）に示すように、転写ローラ５１には電源５２によって例えば＋１０００ボルトの正の高電圧が印加されている。感光体ドラム１０と転写ローラ５１との間には用紙１が挟み込まれ、矢印Ｘ方向に搬送されている。正規帯電トナー３は、転写部においてクーロン力によって転写ローラ５１方向に引き付けられ、用紙１の上に転写される。転写部通過後の感光体ドラム１０の表面電位は、０ボルト〜１００ボルト程度の範囲になる。用紙１は、転写工程終了後、図示しない定着器に導かれ、トナー像が用紙１の表面に熱処理によって定着される。一方、この転写工程で、感光体ドラム１０の表面に付着したトナー像は全て用紙１上に転写されるべきであるが、様々な原因により、その一部は感光体ドラム１０の外周面に残留する。
【００２４】
この残留トナーには、図２（ｄ）に示すように、転写部において完全に転写しきれなかった正規帯電トナー３と、転写部において正電圧を印加されたために正規帯電トナー３とは逆極性に帯電した逆帯電トナー５とが存在する。これらはいずれも感光体ドラム１０の表面に付着したまま図１に示すクリーニング部６０に達する。図２（ｄ）に示すように、クリーニング部では、クリーニングローラ６１に対し電源６３ａを用いて例えば＋４００ボルトの正の高電圧が印加されている。従って、感光体ドラム１０の表面に付着した正規帯電トナー３は、クリーニング部においてクーロン力を受けてクリーニングローラ６１側に取り込まれる。
【００２５】
こうして、正規帯電トナーは、クリーニングローラ６１によって感光体ドラム１０の表面から除去される。クリーニングローラ６１と感光体ドラム１０との間で放電は発生しないから、感光体ドラム１０の表面電位は、クリーニング部通過の前後を通じて０ボルト〜１００ボルト程度の範囲のまま変化しない。
【００２６】
ところが、逆帯電トナー５は、正規帯電トナー３と極性が反対のため、感光体ドラム１０の表面に付着したままクリーニング部を通過する。一方、図２（ａ）に示したように、主帯電ローラ２１には負の高電圧が印加されている。従って、逆帯電トナー５がこの部分に達すると、クーロン力を受けて、主帯電ローラ２１の側に移動する。
【００２７】
本発明においては、このようにして主帯電ローラ２１側に移動した逆帯電トナーにより印刷画質が劣化するのを防止することを主たる目的とする。
【００２８】
〈具体例１の動作〉
図３には、具体例１の電子写真記録装置の動作を示すタイミングチャートを図示した。
このタイミングチャートと以下に示す図４、図５、図６の説明図を用いて、具体例１の装置によるクリーニング動作を順に説明する。
図３に示す（ａ）は、図１に示した主帯電ローラ２１に印加される電圧の時間的な変化を示す。また、図３（ｂ）は、補助帯電ローラ７１に印加される電圧の時間的変化を示す。（ｃ）は、クリーニングローラ６１に印加される電圧の時間的変化を示す。（ｄ）は、現像ローラ４１に印加される電圧の時間的変化を示す。（ｅ）は、転写ローラ５１に印加される電圧の時間的変化を示す。図の横軸は時間の経過を表し、（ｔ０〜ｔ９）はそれぞれクリーニング動作中の所定の時刻を示している。
【００２９】
図４〜図６には、具体例１のクリーニング方法説明図（その１）〜（その３）を示す。これらの図は、このタイミングチャートに示された所定のタイミングにおける各部の状態を示している。図２と同様に、それぞれ動作に着目すべき部分以外の構成部分の図示は省略している。
【００３０】
まず、図４（ａ）において、感光体ドラム１０の表面電位は、帯電ローラに接する前には０ボルトから１００ボルト程度の電位である。主帯電ローラ２１には、−１３５０ボルトの電圧が印加され、補助帯電ローラ７１には、−１７００ボルトの電圧が印加されている。これにより、感光体ドラム１０の表面は−８００ボルト程度の電位に帯電する。通常の印刷動作中に感光体ドラム１０の外周面に残留した逆帯電トナー５は、主帯電ローラ２１に負の高電圧が印加されているため、感光体ドラム１０から主帯電ローラ２１の側に移動する。
【００３１】
一方、補助帯電ローラ７１には、主帯電ローラ２１よりも低い電位の電圧が加えられ、既に説明したように、感光体ドラム１０から主帯電ローラ２１を介して補助帯電ローラ７１の側に一定の電流が流れるよう定電流制御がされている。従って、主帯電ローラ２１の外周面に移動した正電荷を帯びた逆帯電トナー５は、補助帯電ローラ７１の側にクーロン力により移動し、主帯電ローラ２１の外表面に残留しない。これによって、主帯電ローラ２１の外表面は常にクリーニングされ、感光体ドラム１０を一定の電位に帯電できるようコンディションが整えられている。
【００３２】
このような状態で印刷動作を繰り返すと、補助帯電ローラ７１の外表面に逆帯電トナー５が多量に層状に付着して固化し、次第に補助帯電ローラ７１の機能を低下させる。そこで、図３に示す時刻ｔ０以降のクリーニング動作が開始される。
【００３３】
図４（ｂ）は、クリーニング動作が開始された直後の転写ローラ５１の状態を示し、転写ローラ５１は図１に示す電源５２をオフされ、電位が０ボルトに設定される。これによって、転写部において感光体ドラム１０の表面電荷が放電し、感光体ドラム１０の表面電位は０ボルトから−２５０ボルト程度の値になる。転写ローラ５１は時刻ｔ６までこの状態に維持される。感光体ドラム１０の回転に伴って、表面電位が０ボルトにされた部分が図１に示すクリーニング部６０に達する。
【００３４】
図４（ｃ）に示すように、クリーニングローラ６１は、時刻ｔ１において、電源６３ｂと接続される。これによって、クリーニングローラ６１には、例えば−１３５０ボルトの負の電圧が印加される。時刻ｔ１〜ｔ９の間には、このクリーニングローラ６１の手前にある転写ローラ５１の電位が０ボルトになったり正の高電圧になったりする。従って、クリーニングローラ６１に進入する直前の感光体ドラム１０の表面電位は−８００ボルトから＋１００ボルトの範囲の値になる。クリーニングローラ６１を通過後の感光体ドラム１０の表面電位は−８００ボルトになる。クリーニングローラ６１の外周面には、印刷中、感光体ドラム１０からクリーニングローラ６１方向に移動した正規帯電トナー３が付着している。感光体ドラム１０の表面電位が０ボルトで、クリーニングローラ６１が負の電位に維持されているため、正規帯電トナー３は、感光体ドラム１０の側にクーロン力を受けて移動し、感光体ドラム１０の表面に付着する。クリーニングローラ６１の電位は時刻ｔ９即ちクリーニング動作の終了までこの状態に維持される。
【００３５】
図４（ｄ）には、こうして感光体ドラム１０側に移動して付着した正規帯電トナー３が帯電部に達した状態を示す。帯電部では、時刻ｔ２に補助帯電ローラ７１の電位が０ボルトに切り換えられる。即ち、図１に示した抵抗７３ｂがスイッチ７２を介して補助帯電ローラ７１に接続される。主帯電ローラ２１には、まだ印刷動作時と同様に−１３５０ボルトの負の電圧が印加されたまままの状態となっている。感光体ドラム１０の表面電位は帯電部の通過前後を通じて−８００ボルト程度である。従って、補助帯電ローラ７１に付着した逆帯電トナー５は、クーロン力によって主帯電ローラ２１の側に移動する。この状態は、Ｔ１時間継続する。このＴ１時間は、補助帯電ローラ７１が１周して補助帯電ローラ７１の外周面に付着した逆帯電トナー５が主帯電ローラ２１の側に移動するような時間に設定される。
【００３６】
一方、感光体ドラム１０の表面に付着した正規帯電トナー３は、感光体ドラム１０の表面電位が主帯電ローラ２１よりも高いため、感光体ドラム１０の表面に付着したまま帯電部を通過する。なお、感光体ドラム１０の外表面はクリーニングローラ６１に接したことにより、−８００ボルト程度に帯電されている。
【００３７】
次に、時刻ｔ３において、主帯電ローラ２１に接続された図１に示す電源２２がオフされ、主帯電ローラ２１の電位が０ボルトに切り換えられる。図５（ａ）は、その状態を示す。感光体ドラム１０の表面電位は、帯電部通過前は−８００ボルト、通過後は−２００ボルト程度になる。従って、主帯電ローラ２１の外周面に付着した逆帯電トナー５は、感光体ドラム１０の側にクーロン力により移動する。こうして、感光体ドラム１０の外表面には、正規帯電トナー３に続いて逆帯電トナー５が付着した状態になる。
【００３８】
なお、図５（ａ）に示す状態は、図３に示すように、Ｔ２時間だけ維持される。このＴ２時間は、主帯電ローラ２１が少なくとも１回転回転し、主帯電ローラ２１の外周面に付着した逆帯電トナー５が全て感光体ドラム１０の側に移動するような時間に設定される。感光体ドラム１０の外表面に付着した正規帯電トナー３や逆帯電トナー５は、感光体ドラム１０の回転に伴って現像部に移動する。
【００３９】
図５（ｂ）に示すように、時刻ｔ４に、現像ローラ４１に接続された図１に示す電源４２がオフされ、現像ローラ４１が０ボルトの電位に切り換えられる。感光体ドラムの表面電位は現像部通過の前後を通じて−２００ボルトであるから、感光体ドラム１０の表面に付着した負電荷を帯びた正規帯電トナー３は現像ローラ４１の側にクーロン力によって移動する。こうして、感光体ドラム１０の外表面に付着した正規帯電トナー３は、現像部に回収されて再び現像に利用される。
【００４０】
一方、逆帯電トナー５は、正規帯電トナー３と極性が反対の正電荷を帯びているため、感光体ドラム１０の外周面に付着したまま現像部を通過する。なお、現像ローラ４１は、少なくともＴ２時間この状態が維持される。こうして、帯電部でＴ２時間をかけて感光体ドラム１０の表面に移動した全ての逆帯電トナーが現像部を通過するまで、この状態が維持されることになる。現像部へ逆帯電トナーが移動しないようにするためである。
【００４１】
図５（ｃ）に示すように、転写部における転写ローラ５１には、時刻ｔ６から時刻ｔ８まで、Ｔ２時間だけ例えば＋１０００ボルトの正の電圧が印加される。感光体ドラム１０の表面電位は転写部の通過前は−２００ボルトで、通過後は０ボルト〜１００ボルトの範囲である。感光体ドラム１０よりも転写ローラ５１の電位を高くし、逆帯電トナー５が転写ローラ５１の外表面に付着しないようにするためである。なお、このとき、現像部で回収しきれずに感光体ドラム１０の表面にわずかに残留した正規帯電トナー３は、転写ローラ５１の側にクーロン力により移動する。
【００４２】
図５（ｄ）に示すように、感光体ドラム１０の回転に伴って、クリーニング部方向に移動した逆帯電トナー５は、クリーニングローラ６１に接触する。このとき、クリーニングローラ６１には、電源６３ｂによって例えば−１３５０ボルトの負の電圧が印加されている。感光体ドラム１０の表面電位は、クリーニングローラ６１通過前は０ボルト〜１００ボルトで、通過後は−８００ボルトになる。このように感光体ドラム１０の表面電位はクリーニングローラ６１以上の電位に保持される。従って、逆帯電トナー５は、クリーニングローラ６１の側にクーロン力を受けて移動する。こうして、逆帯電トナー５は、感光体ドラム１０の外周面から除去され、クリーニングされる。
【００４３】
図６に示すように、クリーニングローラ６１は、時刻ｔ８から時刻ｔ９までの間、電源５２によって負電圧が印加される。この状態は、時間Ｔ３の間、維持される。この時間Ｔ３は、時間Ｔ２より長い。従って、感光体ドラム１０の外周面に付着した逆帯電トナー５を全てクリーニングできる。また、この時間Ｔ３は、転写ローラ５１が少なくとも１回転回転するための時間とする。転写ローラ５１には、時刻ｔ８から、例えば−１２００ボルトの負電源５２が接続される。感光体ドラム１０の表面電位は、転写部通過の前後を通じて−８００ボルトである。
【００４４】
これによって、転写ローラ５１の外周面に付着した正規帯電トナー３が感光体ドラム１０の側にクーロン力によって全て移動する。こうして、転写ローラ５１の外周面がクリーニングされる。これにより、次に印刷動作が再開されたとき、転写ローラ５１の外周面に付着した正規帯電トナーが用紙の裏面に付着して用紙を汚すことも防止される。
【００４５】
〈具体例１の効果〉
以上のように、主帯電ローラ２１の外周面に感光体ドラム１０の側から移動した逆帯電トナーを補助帯電ローラ７１の側に取り込んで、主帯電ローラ２１の外周面をクリーニングするので、主帯電ローラ２１によって感光体ドラム１０を安定に帯電できる。また、補助帯電ローラ７１の外周面に蓄積された逆帯電トナーをクリーニング工程によってはがし、感光体ドラム１０の側に移動させるので、補助帯電ローラ７１の外周面に逆帯電トナーが蓄積して、その機能を低下させることがない。
【００４６】
また、こうして逆帯電トナーが移動すると、逆帯電トナー同士が凝集して固化するといった弊害を防止できる。逆帯電トナーが補助帯電ローラまたは主帯電ローラに付着して回転している間、または、逆帯電トナーが補助帯電ローラから主帯電ローラを経て感光体ドラム側に移動する間に、摩擦帯電によって正規帯電トナーに反転し、現像部に回収されることもあり、トナーの再利用が可能になるという効果もある。
【００４７】
〈具体例２〉
図７には、具体例２の電子写真記録装置の動作を示すタイミングチャートを図示した。
このタイミングチャートの記載要領は、図３を用いて説明した具体例１の場合と全く同一である。図のタイミングチャートにおいて、時刻ｔ０〜時刻ｔ９までを第１クリーニング動作と呼び、時刻ｔ９以降を第２クリーニング動作と呼ぶ。第１クリーニング動作は、具体例１で説明した通りの内容の動作である。具体例２では、この第１クリーニング動作を終了後、第２クリーニング動作を実行する点が異なる。
【００４８】
上記具体例１においては、１ページ分の印刷動作終了後に、補助帯電ローラ７１の外周面に付着した逆帯電トナーをはがして、感光体ドラム方向に移動させた。これによって、逆帯電トナーが補助帯電ローラ上に固着するのを防止した。ところが、転写部における転写効率が低く、正規帯電トナーが感光体ドラム上に大量に残留するような場合、後で説明するような印刷用紙の汚れが発生する。具体例２はこのようなケースを防止するために、第２クリーニング動作を実行する。
【００４９】
図８〜図１１には、具体例２のクリーニング方法説明図（その１）〜（その４）を示す。これらの図は、図７のタイミングチャートに示された所定のタイミングにおける各部の状態を示している。図２と同様に、それぞれ動作に着目すべき部分以外の構成部分の図示は省略している。
【００５０】
図８と図９に示した状態は、具体例１のクリーニング動作と同様である。ただし、具体例１の場合よりも、残留トナー量が多いので、トナーの蓄積状態が若干異なる。図８（ａ）に示すように、時刻ｔ０〜ｔ６の間、転写ローラ５１が接地電位に設定される。また、図８（ｂ）に示すように、クリーニングローラ６１に電源６３ｂが接続されて例えば−１３５０ボルトの負電位に設定される。感光体ドラム１０の電位は０ボルトである。この状態で、クリーニングローラ６１から感光体ドラム１０の方向に正規帯電トナー３が移動する。こうしてクリーニングローラ６１上に付着した正規帯電トナーが既に具体例１で説明した要領で現像部方向に運ばれ回収される。また、クリーニングローラ６１に接触後の感光体ドラム１０の表面電位は−８００ボルトになる。
【００５１】
図９（ａ）に示す状態では、補助帯電ローラ７１は接地電位即ち０ボルトに保持され、主帯電ローラ２１は、−１３５０ボルトに保持されている。このため、感光体ドラム１０の表面電位は帯電部通過の前後を通じて−８００ボルトのままである。図９（ａ）において、感光体ドラム１０の回転と共にクリーニングローラ６１から感光体ドラム１０側に移動した正規帯電トナー３は感光体ドラム１０側が電位が高いので帯電部を通過する。
【００５２】
一方、補助帯電ローラ７１に付着した逆帯電トナーは電位差により主帯電ローラ２１側に移動する。そして、図９（ｂ）に示すように、次のタイミングで主帯電ローラ２１が接地電位に設定されると、逆帯電トナー５が主帯電ローラ２１から感光体ドラム１０の側にクーロン力によって移動する。感光体ドラム１０の表面電位はこれにより、−８００ボルトから−２００ボルトに変化する。
【００５３】
一方、この状態で、感光体ドラム１０上に更に正規帯電トナー３が付着しているような場合には、既に帯電部の電位が感光体ドラム１０の表面電位より高く設定されているため、正規帯電トナー３が感光体ドラム１０から主帯電ローラ２１側にクーロン力を受けて移動する。即ち、逆帯電トナー５は、主帯電ローラ２１から感光体ドラム１０の側に移動するが、正規帯電トナー３は、感光体ドラム１０から主帯電ローラ２１の側に移動する。
【００５４】
そして、その後、時刻ｔ５以降に主帯電ローラ２１の電位が補助帯電ローラ７１の電位よりも低く切り換えられるため、正規帯電トナー３は補助帯電ローラ７１の側に移動する。この正規帯電トナーは、印刷動作が開始されると、再びクーロン力により感光体ドラム側に移動する。従って、少量ならば、そのまま現像部に回収されて弊害を生じない。しかし、量が多いと、印刷動作時に露光部で照射される光を妨げるから、印刷品質を低下させる。そこで、後で説明する要領でこの正規帯電トナーを回収する。
【００５５】
図９（ｃ）の状態では、現像ドラムは接地電位０ボルトに保持され、現像部通過後の感光体ドラム１０の表面電位は−２００ボルトになる。感光体ドラム１０の表面に付着した正規帯電トナー３は図９（ｃ）に示すように現像ローラ４１と接触して、クーロン力により現像ローラ４１の側に移動する。こうして、正規帯電トナー３は現像用として回収される。逆帯電トナー５は電界の向きが逆のため感光体ドラム１０の表面に付着したままとなる。
【００５６】
一方、こうして感光体ドラム１０上に残留し、現像部に運ばれる正規帯電トナー３の量が多い場合、現像部を１回通過しただけでは全ての正規帯電トナー３が現像ローラ４１側に回収しきれないことがある。このため、感光体ドラム１０に付着したまま現像部を通過するものが増える。
【００５７】
その後、図９（ｄ）に示すように、感光体ドラム１０上に付着した正規帯電トナー３や逆帯電トナー５は、転写ローラ５１の部分に達する。転写ローラ５１は、電源５２によって感光体ドラム１０よりも高い電位に設定されている。従って、逆帯電トナー５は、転写部をそのまま通過するが、正規帯電トナー３は、転写ローラ５１側に移行する。
【００５８】
図１０（ａ）の状態では、クリーニングローラ６１は−１３５０ボルトに保持され、感光体ドラム１０の表面電位は、クリーニングローラ６１通過前は０ボルト〜１００ボルトで、通過後は−８００ボルトになる。図１０（ａ）に示すように、クリーニング部まで運ばれた逆帯電トナー５はクリーニングローラ６１側にクーロン力を受けて移動する。こうした状態で、次の印刷動作が開始されると、図１に示すように、用紙１が感光体ドラム１０と転写ローラ５１の側に挟み込まれるから、用紙１の裏側に残留した正規帯電トナー３が付着し、その後定着されて、用紙１の裏側が黒く汚れることになる。
【００５９】
そこで、図１０（ｂ）に示すように、時刻ｔ８以降転写ローラ５１が１回転する間、転写ローラ５１に感光体ドラム１０よりも低い電位の電圧が印加される。転写ローラ５１には、時刻ｔ８から、例えば−１２００ボルトの負電源５２が接続される。感光体ドラム１０の表面電位は、転写部通過の前後を通じて−８００ボルトである。これにより、転写ローラ５１上に付着した正規帯電トナー３は、クーロン力により感光体ドラム１０側に移動する。こうして転写ローラ５１から感光体ドラム１０に移動した正規帯電トナー３は、大部分感光体ドラム１０の回転により現像部４０まで運ばれて回収される。
【００６０】
上記時刻ｔ８とｔ９で転写ローラ５１に負の電圧を印加している間、感光体ドラム１０上の逆帯電トナー５が転写ローラ５１に移動することがある。従って、図１０（ｃ）に示すように、時刻ｔ９から時刻ｔ１２までの間に転写ローラ５１に例えば＋１０００ボルトの正の電圧を印加して、転写ローラ５１上の逆帯電トナー５を感光体ドラム１０に移動させる。これにより、転写部通過後の感光体ドラム１０の表面電位は０ボルト〜＋１００ボルトの範囲になる。
【００６１】
図１１（ａ）に示すように、時刻ｔ１０には、クリーニングローラ６１のスイッチが切り換えられ、クリーニングローラ６１に例えば＋４００ボルトの正電圧が印加される。感光体ドラム１０の表面電位は、このクリーニング部通過前後で０ボルト〜＋１００ボルトの範囲で変化しない。感光体ドラム１０上に付着した正規帯電トナーは、図１１（ａ）に示す状態でクリーニングローラ６１側にクーロン力を受け、感光体ドラム１０から除去される。
【００６２】
一方、既に説明した図９（ａ）に示す状態で、補助帯電ローラ７１上に移動して蓄積してしまった正規帯電トナーは、時刻ｔ１１に補助帯電ローラの電位が切り換わることによって、回収動作が開始される。図１１（ｂ）に示すように、補助帯電ローラ７１に例えば−１７００ボルトの電源７３ａが接続され、主帯電ローラ２１には−１３５０ボルトの電圧が印加される。これにより、補助帯電ローラ７１と主帯電ローラ２１と感光体ドラム１０の表面電位の関係がこの順番に高くなるように設定されると、補助帯電ローラ７１の外周面に付着した正規帯電トナー３はクーロン力によって主帯電ローラ２１を経て感光体ドラム１０の側に移動する。感光体ドラム１０の表面電位は、この帯電部通過前は０ボルト〜＋１００ボルトで、通過後は−８００ボルトになる。
【００６３】
なお、クリーニングローラ６１に対し、時刻ｔ１０に正電圧を印加したので、感光体ドラム１０の表面電位は０ボルト付近まで上昇している。時刻ｔ１０から時刻ｔ１１までの時間Ｔ４は、感光体ドラム１０の表面がクリーニングローラ６１に接してから帯電部に達するまでの時間以上に設定しておく。これによって、感光体ドラム１０の表面を主帯電ローラ２１の電位よりも高くし、正規帯電トナーの移動を可能にする。
【００６４】
図１１（ｂ）に示す状態は、少なくともＴ５時間継続させる。これは、即ち、補助帯電ローラ７１が１周以上回転し、その外周面に付着した正規帯電トナー３が主帯電ローラ２１を介して感光体ドラム１０にまで移動する時間と、感光体ドラム１０上に移動した正規帯電トナー３が感光体ドラムの回転によって現像部まで達する時間とを加えた時間とする。これによって、補助帯電ローラ７１上に付着した正規帯電トナー３がクーロン力によりはがされて感光体ドラム１０によって現像部に運ばれる。図１１（ｃ）の状態では、感光体ドラム１０の表面電位は−８００ボルト、現像ローラ４１には−４００ボルトの電圧が印加される。この図１１（ｃ）に示すようにして、正規帯電トナー３が現像ローラ４１に全て回収される。
【００６５】
〈具体例２の効果〉
補助帯電ローラ外周に蓄積した逆帯電トナーをはがす第１クリーニング動作を実行すると、その副作用として、補助帯電ローラに正規帯電トナーが付着し、次の印刷動作の際に印刷画質を劣化させる。以上の方法によれば、第２クリーニング動作によって、補助帯電ローラから主帯電ローラを経て感光体ドラム側に正規帯電トナーを移動させ、現像部に回収させる。従って、印刷品質を維持することができる。また、この間に転写部から現像部へ正規帯電トナーを回収する操作を含めることができる。
【００６６】
〈具体例３〉
図１２は、具体例３の電子写真記録装置の動作を示すフローチャートを図示した。
具体例１及び具体例２は、いずれも、要求された全てのページの印刷動作を終了した後に実行される。ところが、要求された印刷ページ数が多くて、連続的に多数のページを印刷し続けると、逆帯電トナーが上記補助帯電ローラに蓄積してその機能を低下させ、次第に印刷品質を劣化させるおそれがある。そこで、具体例３では、印刷動作を監視し、逆帯電トナーが補助帯電ローラに蓄積する前に所定のタイミングでクリーニング動作を行うよう制御する。
【００６７】
具体的には、この図のフローチャートに示すように、まずステップＳ３１において、パラメータＰを初期化する。このパラメータＰはクリーニング動作実行のためのパラメータで、１ページ印刷を行う度に１ずつカウントアップさせる。即ち、ステップＳ３２において、１ページの印刷を行うと、ステップＳ３３において、Ｐをインクリメントする。次にステップＳ３４で、ＰがＮに達したかどうかを判断する。例えば、Ｎを１０に設定すると、１０ページ分印刷を行う度にステップＳ３８に進み、第３クリーニング動作を実行するといった手順になる。
【００６８】
一方、ＰがＮに満たない場合には、ステップＳ３５に進み、次のページの印刷データがあるかどうかを判断する。次のページの印刷データがあれば再びステップＳ３２に戻り、次のページの印刷を行う。全ての印刷が終了すると、ステップＳ３６に進み、第１クリーニング動作を行う。さらにステップＳ３７に進み、第２クリーニング動作を行う。ステップＳ３６のみの処理を実行すると具体例１のクリーニング動作となり，ステップＳ３７の処理まで実行すると、具体例２のクリーニング動作となる。なお、このステップＳ３７の第２クリーニング動作は、省略してもよい。
【００６９】
一方、ステップＳ３４で、パラメータＰがＮに達した場合には、ステップＳ３８に進み、第３クリーニング動作を行う。このクリーニング動作は図１３のタイミングチャートに示した内容のものである。ステップＳ３９において、次のページの印刷データがあるかどうかを判断する。次のページの印刷データがあればステップＳ３１に戻り、パラメータＰをリセットし、再びステップＳ３２から次のページの印刷に進む。即ち、印刷ページが何ページあろうとも、例えば１０枚を印刷する度にクリーニング動作が実行される。これによって、過剰に補助帯電ローラに逆帯電トナーが蓄積するのを防止できる。
【００７０】
この具体例では、補助帯電ローラに蓄積した逆帯電トナーの量を示すパラメータを設定する。このパラメータは、図のフローチャートのように、印刷をするページ数でもよいし、感光体ドラムやその他のローラの回転数でもよい。そのパラメータを適当な方法で監視し、そのパラメータが次第に内容を変化させて予め設定した閾値に達したタイミングでクリーニング動作を実行すればよい。
【００７１】
図１３に、具体例３の電子写真記録装置の動作を示すタイミングチャートを図示した。
この図の記載要領は、図３を用いて説明した具体例１のタイミングチャートと同一である。この図に示すように、時刻ｔ２０の部分で、Ｎページの印刷動作が終了している。即ち、図１２で説明したフローチャートにおいて設定したＮページの印刷が終了すると、自動的に第３クリーニング動作に進み、そのクリーニング動作が終了すると、時刻ｔ３４から次ページの印刷動作が開始されるといった内容になっている。各時刻ｔ２１〜ｔ３３までの動作を既に説明した要領で図１４〜図１７を用いて説明する。
【００７２】
図１４〜図１７には、具体例３のクリーニング方法説明図（その１）〜（その４）を示す。これらの図は、このタイミングチャートに示された所定のタイミングにおける各部の状態を示している。図２と同様に、それぞれ動作に着目すべき部分以外の構成部分の図示は省略している。
【００７３】
まず、クリーニング動作に入ると、時刻ｔ２０で、図１４（ａ）に示すように、転写ローラ５１の電位を０ボルトに設定する。そして、感光体ドラム１０の表面電位を０ボルト近傍にする。次に、図１４（ｂ）に示すように、この電位になった部分がクリーニングローラ６１に達する直前の時刻ｔ２１に、クリーニングローラ６１の電源を切り換えて電源６３ｂを接続する。これによって、クリーニングローラ６１には例えば−１３５０ボルトの負電圧が印加される。
【００７４】
クリーニングローラ６１を通過後の感光体ドラム１０の表面電位は−８００ボルトになる。クリーニングローラ６１には、クリーニング動作中に付着した正規帯電トナー３が蓄積されている。これがクーロン力によって感光体ドラム１０の側に移動し付着する。この正規帯電トナー３が感光体ドラム１０の表面に付着したまま回転をし、帯電ローラに達する。
【００７５】
これらのトナーが帯電ローラに達する直前の時刻ｔ２２に、図１４（ｃ）に示すように、補助帯電ローラ７１の電位を０ボルトに設定する。主帯電ローラ２１には、−１３５０ボルトの負の電圧が印加されている。感光体ドラム１０の表面電位は帯電部の通過前後を通じて−８００ボルト程度である。これにより、補助帯電ローラの電位が主帯電ローラ２１の電位よりも高くなり、補助帯電ローラ７１に付着している逆帯電トナー５が主帯電ローラ２１の側に移動する。なお、感光体ドラム１０の側に付着している正規帯電トナー３は感光体ドラム１０が主帯電ローラ２１よりも電位が高いため、帯電部を通過し、現像部方向に運ばれる。
【００７６】
図１４（ｃ）に示す状態は、補助帯電ローラ７１の１回転分の時間Ｔ１１だけ持続される。この時間が経過した後、時刻ｔ２３に、図１４（ｄ）に示すような状態に、主帯電ローラ２１の電位が切り換わる。即ち、主帯電ローラ２１の電源がオフとされ、主帯電ローラ２１が０ボルトの電位に切り換わる。感光体ドラム１０の表面電位は、帯電部通過前は−８００ボルト、通過後は−２００ボルト程度になる。この状態は、その後、時間Ｔ１２だけ継続する。時間Ｔ１１は、補助帯電ローラ７１への逆帯電トナーの付着量が多い場合、補助帯電ローラ７１の２周あるいは３周分と長く設定する。そして、補助帯電ローラ７１から主帯電ローラ２１を経て、感光体ドラム１０方向に逆帯電トナー５が移動する。
【００７７】
こうして感光体ドラム１０上に移動して付着した逆帯電トナー５は現像部方向に運ばれる。この逆帯電トナー５が現像部に達する直前の時刻ｔ２４に、図１５（ａ）に示すように、現像ローラ４１にこれまで負電圧を印加していた電源４２が現像ローラ４１に０ボルトを印加するように切り換わる。感光体ドラムの表面電位は現像部通過の前後を通じて−２００ボルトである。感光体ドラム１０に付着した逆帯電トナー５は、感光体ドラム１０の方が現像ローラ４１よりも電位が低いため、現像部を通過して転写部に向かう。
【００７８】
この逆帯電トナー５が転写部に達する直前に、図１５（ｂ）に示すように、転写ローラ５１に０ボルトを印加していた電源５２が例えば＋１０００ボルトの正電圧を印加するように切り換わる。感光体ドラム１０の表面電位は転写部の通過前後を通じて０ボルト〜１００ボルトの範囲である。このため、転写ローラ５１の方が感光体ドラム１０よりも電位が高く、感光体ドラム１０に付着した逆帯電トナー５は転写部も通過する。
【００７９】
図１５（ｃ）に示すように、クリーニングローラ６１は、既に時刻ｔ２１より電源６３ｂによって例えば−１３５０ボルトの負電圧が印加された状態になっている。感光体ドラム１０の表面電位は、クリーニングローラ６１通過前は０ボルト〜１００ボルトで、通過後は−８００ボルトになる。このため、感光体ドラム１０の回転によってクリーニング部に達した逆帯電トナー５は、クリーニングローラ６１の側にクーロン力を受けて感光体ドラム１０から移動し、クリーニング部に取り込まれる。
【００８０】
一方、時刻ｔ２６以後は、図１５（ｄ）に示すように、主帯電ローラ２１の電位が時刻ｔ２２〜時刻ｔ２３の間の状態に戻される。即ち、主帯電ローラ２１には−１３５０ボルトの電圧が印加される。感光体ドラム１０の表面電位は，帯電部の通過前後を通じて−８００ボルトと変化しない。このとき、主帯電ローラ２１の外周面に正規帯電トナー３が付着している場合には、この正規帯電トナー３が補助帯電ローラ７１あるいは感光体ドラム１０の側にクーロン力によって移動する。感光体ドラム１０の側に移動した正規帯電トナー３は、後で現像部に取り込まれ、再利用される。
【００８１】
図１６（ａ）は、その状態を示し、感光体ドラム１０の表面に付着した正規帯電トナー３が現像部に達する直前、即ち時刻ｔ２７に現像ローラ４１に負電圧が加わるように状態が切り換えられる。感光体ドラム１０の表面電位は−８００ボルト、現像ローラ４１には−４００ボルトの電圧が印加される。既に説明した図１３に示したように、時間Ｔ１２の間、主帯電ローラ２１から感光体ドラム１０に逆帯電トナーが移動すると、この逆帯電トナーを通過させるために現像ローラ４１や転写ローラ５１が所定のタイミングで時間Ｔ１２だけ感光体ドラムよりも高い電位に設定される。そして、その後は、再び負電位に切り換えられる。
【００８２】
なお、図１６（ａ）に示す状態で、現像ローラ４１の電位は、感光体ドラム１０の電位に比べると高い電位になる。これは既に帯電部において感光体ドラム１０が十分低い負電位に帯電されているためである。従って、感光体ドラム１０の表面に付着した正規帯電トナー３は、現像ローラ４１側に取り込まれ、再利用されることになる。
【００８３】
その後、時刻ｔ２８に、図１６（ｂ）に示すように、転写ローラ５１の電位が電源５２によって負に切り換えられる。転写ローラ５１には、例えば−１２００ボルトの負電源５２が接続される。感光体ドラム１０の表面電位は、転写部通過の前後を通じて−８００ボルトである。その後感光体ドラム１０の表面がクリーニング部に達する。図１６（ｃ）に示すように、クリーニングローラ６１に、クリーニングローラ６１と感光体ドラム１０の間で放電が発生しない程度の例えば−１３５０ボルトの負電圧が印加されているので、両者の間で電荷の移動が生じない。即ち、感光体ドラム１０の表面電位は、クリーニング部通過の前後を通じて−８００ボルトである。
【００８４】
クリーニングローラ６１は、クリーニング効果を高めるために、感光体ドラム１０の回転と同期せず、両者の接点では絶えずスリップが生じている。このとき、クリーニングローラ６１の外周面に付着している逆帯電トナーは、クリーニングローラ６１と感光体ドラム１０との間のスリップによる摩擦帯電によって極性を反転し、正規帯電トナーに戻る。このように、摩擦帯電によって正規帯電トナーとなった逆帯電トナーは感光体ドラム１０の表面に付着して現像部に再び運ばれ、再利用される。
【００８５】
なお、こうした摩擦帯電による極性反転効果を十分に引き出すため、図１３に示す時間Ｔ１３は、クリーニングローラ６１に取り込まれた逆帯電トナー量に見合った十分長い時間に選定することが好ましい。
【００８６】
次に、時刻ｔ２９において、図１６（ｄ）に示すように、転写ローラ５１に接続された電源５２は、負電圧の印加から例えば＋１０００ボルトの正電圧の印加に切り換わる。これによって、転写部通過後の感光体ドラム１０の表面電位は０ボルト〜＋１００ボルトの範囲になる。その後感光体ドラム１０が回転し、クリーニングローラ６１に達する直前の時刻ｔ３０にクリーニングローラ６１に接続されたスイッチが切り換えられ、クリーニングローラ６１に対し電源６３ａが接続される。この状態を図１７（ａ）に示す。クリーニングローラ６１には、＋４００ボルトの電圧が印加される。感光体ドラム１０の表面電位はクリーニング部通過の前後を通じて０ボルト〜＋１００ボルトの範囲になる。
【００８７】
こうして、クリーニングローラ６１に正電圧が印加され、クリーニングローラ６１上に付着していた逆帯電トナー５は、感光体ドラム１０の側にクーロン力を受けて移動する。逆帯電トナーが付着した感光体ドラム１０の表面は回転と共に帯電部に進む。主帯電ローラ２１にこの逆帯電トナー５が達する直前の時刻ｔ３１に、補助帯電ローラ７１に接続されていた電源が切り換えられて、補助帯電ローラ７１、主帯電ローラ２１、感光体ドラム１０の順に電位が高くなるように設定が切り換えられる。
【００８８】
感光体ドラム１０の表面電位は、帯電ローラに接する前には０ボルトから１００ボルト程度の電位である。主帯電ローラ２１には、−１３５０ボルトの電圧が印加され、補助帯電ローラ７１には、−１７００ボルトの電圧が印加されている。これにより、感光体ドラム１０の表面は−８００ボルト程度の電位に帯電する。
【００８９】
図１７（ｂ）に示すように、補助帯電ローラ７１に付着していた正規帯電トナー３は、主帯電ローラ２１を経て感光体ドラム１０の側に移動する。また、感光体ドラム１０に付着していた逆帯電トナーは、主帯電ローラ２１を経て補助帯電ローラ７１方向に移動する。感光体ドラム１０上に付着した正規帯電トナー３は、感光体ドラム１０の回転に伴って、現像部方向に移動する。
【００９０】
図１７（ｃ）に示すように、現像部の現像ローラ４１は、この正規帯電トナー３が現像部に到達する直前の時刻ｔ３２から全ての正規帯電トナー３が現像部に達する時刻ｔ３３までの時間Ｔ１４の間、電位を０ボルトにする。感光体ドラム１０の表面電位は主帯電ローラ２１によって−８００ボルトの負電位に帯電されている。従って、感光体ドラム１０に付着した正規帯電トナー３はクーロン力によって現像ローラ４１の側に移動する。これによって、正規帯電トナー３は現像部に回収され再利用される。感光体ドラム１０の表面電位は、その後−２００ボルト程度になる。以上の処理が終了し、時刻ｔ３４を経過すると、再び次のページの印刷動作が開始されることになる。
【００９１】
〈具体例３の効果〉
以上のように、具体例３によれば、印刷動作を監視し、所定のページ数印刷を行ったとき、クリーニング動作を実行するので、印刷動作が連続した場合に、補助帯電ローラに逆帯電トナーが多量に蓄積するのを防止できる。なお、このクリーニング動作を割り込ませるタイミングは、印刷ページ数あるいはドラムの回転数、その他印刷時間の累積結果を示す各種のパラメータを用いて設定することが可能である。また、蓄積した逆帯電トナー量を直接計測することができるような手段があれば、その量が一定量に達したときこうしたクリーニング動作を割り込ませるようにしてもよい。
【００９２】
更に、クリーニング部におけるクリーニングローラが、感光体ドラムと互いにスリップしながら回転していることを利用し、摩擦帯電による逆帯電トナーの極性変換を図ったので、クリーニングローラに蓄積した逆帯電トナーを可能な限り現像部に回収して再利用することが可能になる。
【００９３】
なお、電子写真記録装置には、感光体ドラムを回転させる構造の他に、感光体ベルトを帯電器等に対して相対移動させる構造を採用するものがある。上記全ての具体例について、本発明は、どのような構造の感光体を使用しても適用が可能である。
また、上記の各具体例で使用した電圧値は、いずれも装置の構造やサイズ、感光体材料やトナーの材料によって適宜増減変更されることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子写真記録装置の要部断面図である。
【図２】装置の印刷動作説明図である。
【図３】具体例１の電子写真記録装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】具体例１のクリーニング方法説明図（その１）である。
【図５】具体例１のクリーニング方法説明図（その２）である。
【図６】具体例１のクリーニング方法説明図（その３）である。
【図７】具体例２の電子写真記録装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】具体例２のクリーニング動作説明図（その１）である
【図９】具体例２のクリーニング動作説明図（その２）である。
【図１０】具体例２のクリーニング動作説明図（その３）である。
【図１１】具体例２のクリーニング動作説明図（その４）である。
【図１２】具体例３の電子写真記録装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】具体例３の電子写真記録装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】具体例３のクリーニング方法説明図（その１）である。
【図１５】具体例３のクリーニング方法説明図（その２）である。
【図１６】具体例３のクリーニング方法説明図（その３）である。
【図１７】具体例３のクリーニング方法説明図（その４）である。
【符号の説明】
１０  感光体ドラム
２１  主帯電ローラ
３０  露光部
４０  現像部
５０  転写部
６０  クリーニング部
７１  補助帯電ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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