(57)【要約】【課題】現像剤の劣化や現像の信頼性の低下等を防止するとともに、付着現像剤を効率的に除去するために、光誘起帯電方式を採用する画像形成装置における帯電した部材から現像剤を除去するクリーニング方法、および該クリーニング方法を利用した画像形成装置を提供する。【解決手段】電圧の最大電圧および最小電圧が、同一極性であり、かつ光誘起帯電方式により帯電した現像剤の帯電極性と逆極性となるように、現像ローラ１３に対してＤＣ電圧とＡＣ電圧とを重畳させて印加するとともに、紫外線照射手段１６の照射光を電子放出部１５に対して照射するクリーニング方法を用いることにより、感光体２や電子放出部１５等の帯電した部材に付着した現像剤を効率的に除去することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射手段の照射光により、電子を発生する光電面を有し、上記光電面から発生する電子によって現像スリーブ上の現像剤を帯電させ現像工程に寄与する帯電電位とする光誘起帯電方式により現像剤を帯電させる画像形成装置で行われる帯電した部材のクリーニング方法において、
電圧の最大電圧および最小電圧が、同一極性であり、かつ上記光誘起帯電方式により帯電した現像剤の帯電極性と逆極性となるように、上記現像スリーブに対して、ＤＣ電圧とＡＣ電圧とを重畳させて印加するとともに、上記光照射手段の照射光を上記光電面に対して照射することを特徴とする帯電した部材のクリーニング方法。
【請求項２】
上記現像スリーブの回転開始から第１回目のクリーニング動作を開始するまでの時間（α１）と第２回目以降のクリーニング動作間隔の時間（α２）とが異なることを特徴とする請求項１に記載の帯電した部材のクリーニング方法。
【請求項３】
上記α１は、α２よりも短いことを特徴とする請求項２に記載の帯電した部材のクリーニング方法。
【請求項４】
上記第１回目のクリーニング動作の条件と第２回目以降のクリーニング動作の条件とは異なることを特徴とする請求項１に記載の帯電した部材のクリーニング方法。
【請求項５】
上記クリーニング動作の条件は、上記現像スリーブに印加する印加電圧の大きさ、または上記現像スリーブへの電圧印加時間の長さであることを特徴とする請求項４に記載の帯電した部材のクリーニング方法。
【請求項６】
上記第１回目のクリーニング動作では、第２回目以降のクリーニング動作よりも、上記現像スリーブに印加する印加電圧が大きいこと、または上記現像スリーブへの電圧印加時間が長いことを特徴とする請求項第４または５に記載の帯電した部材のクリーニング方法。
【請求項７】
上記現像スリーブの回転開始後における第１回目のクリーニング動作は、上記光照射手段からの光照射を受けて電子を放出する光電面の電子放出面に対して、トナーが付着する前に実行されることを特徴とする請求項１に記載の帯電した部材のクリーニング方法。
【請求項８】
上記第１回目および第２回目以降のクリーニング動作の条件は、上記光電面の現像スリーブと対向する面に付着するトナーの一部を残して除去するという動作条件であることを特徴とする請求項７に記載の帯電した部材のクリーニング方法。
【請求項９】
上記クリーニング動作は、上記現像スリーブの回転開始時からの積算時間によって実行されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の帯電した部材のクリーニング方法。
【請求項１０】
上記クリーニング動作は、画像形成装置の印字前処理中または印字後処理中にあっては、印字前処理または印字後処理を一旦停止して実行されることを特徴とする請求項９に記載の帯電した部材のクリーニング方法。
【請求項１１】
上記クリーニング動作は、画像形成装置の印字動作中にあっては、印字動作中の印字用紙への印字動作終了後であって、次の印字用紙への印字動作を行う前に実行されることを特徴とする請求項９に記載の帯電した部材のクリーニング方法。
【請求項１２】
上記現像スリーブに印加するＰＥＡＫ  ＴＯ  ＰＥＡＫの電圧振幅は、１５００Ｖ／ｍｍ以下であり、最大電圧は２０００Ｖ以下であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の帯電した部材のクリーニング方法。
【請求項１３】
上記現像スリーブに対して重畳印加するＡＣ成分の電圧の周波数は、３０ＨＺ〜１５０ＨＺの範囲であり、その波形は矩形波であることを特徴とする請求項第１〜１２のいずれか１項に記載の帯電した部材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、画像形成装置における、静電気等によって帯電した部材に付着した現像剤のクリーニング方法、および該クリーニング方法を利用した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複写機、プリンタ、およびファクシミリ等の電子写真装置（画像形成装置）は、現像装置を有している。かかる現像装置では、静電潜像を担持搬送する感光体に対して、現像手段によりトナー（現像剤）が供給され、感光体の表面上の静電潜像がトナーによって現像（可視化）され、これが記録紙に転写されることにより画像形成処理が行われる。
【０００３】
以下に、従来の画像形成装置における現像装置近傍の構成を模式的に示す図１３を利用して、従来の画像形成技術について、より具体的に説明する。
【０００４】
図１３に示すように、現像装置２１０では、トナーは、供給ローラ２１２によって周方向から順次、現像ローラ２１３表面に供給され、現像ローラ２１３の回転により感光体２０２に向けて担持搬送される。
【０００５】
このとき、現像ローラ２１３上に形成されるトナー層は、供給ローラ２１２よりも現像ローラ２１３の回転方向（図中矢印Ｂ方向）下流側に設けられたブレード２１４によって、現像ローラ２１３上でその層厚が制御される。このとき同時に、トナーは、ブレード２１４との摩擦により電荷を帯びることになる（摩擦帯電方式）。
【０００６】
帯電されたトナーは、現像ローラ２１３上に担持されたまま、ブレード２１４よりも現像ローラ２１３の回転方向下流側に位置する感光体２０２との対向部まで搬送され、感光体２０２表面上の静電潜像に対して静電的に供給されて、静電潜像をトナー像として現像（可視化）する。可視化されたトナー像は、転写手段２０４によって記録紙に転写された後、定着手段２０５によって加熱および加圧され、記録紙Ｐ上に定着される。
【０００７】
ここで、上述した摩擦帯電方式以外の方法で、トナーを帯電させる技術として、トナーに特殊な波長の光に反応するホトクロミック化合物等を含有させ、現像装置内部でトナーに直接光を照射することによりトナーを帯電させる手法が開示されている（例えば、特許文献１、２、３参照）。
【０００８】
また、ホトクロミック材料を含有する層と熱可塑性樹脂を含有する層との２層からなる現像剤（トナー）や、２種以上の異なるエネルギーに感応する材料を含有する、結着樹脂及び着色剤を主成分とするトナーについて開示されている（例えば、特許文献４、５参照）。
【０００９】
一方、上記現像装置における、静電気によって帯電した部材に付着した現像剤（トナー）を除去する方法として、一般的に、▲１▼メカクリーニング方法、▲２▼磁気クリーニング方法、▲３▼電界クリーニング方法が用いられている。
【００１０】
ここで、メカクリーニング方法は、付着した現像剤を取り除くために、ゴム等の弾性部材からなるクリーニング部２０３を帯電した部材（例えば、感光体２０２）に押し付け、機械的に付着した現像剤を取り除く方法である。また、磁界クリーニング方法は、帯電した部材に付着した現像剤を、磁力を用いて吸着クリーニングする方法である。また、電界クリーニング方法は、帯電した部材に付着した現像剤を、電界を用いて吸着クリーニングする方法である。なお、上記磁力クリーニング方法、電界クリーニング方法は、帯電した部材に付着した現像剤の極性を基に、磁力の極性（＋極、−極）が決定されている（例えば、特許文献６、７参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平７−２９５３２７号公報（公開日  平成７年１１月１０日）
【００１２】
【特許文献２】
特開平７−２８１４７３号公報（公開日  平成７年１０月２７日）
【００１３】
【特許文献３】
特開平９−６１３２号公報（公開日  平成９年１月１０日）
【００１４】
【特許文献４】
特開平４−２２０６５７号公報（公開日  平成４年８月１１日）
【００１５】
【特許文献５】
特開平７−２３４５３６号公報（公開日  平成７年９月５日）
【００１６】
【特許文献６】
特開平８−３２０６４０号公報（公開日  平成８年１２月３日）
【００１７】
【特許文献７】
特開２０００−２９３６４号公報（公開日  平成１２年１月２８日）
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の摩擦帯電方式によりトナーを帯電させる方法では、トナーをブレード２１４との摩擦により帯電させているため、トナーに所望の帯電量を与えるために、ブレード２１４を現像ローラ２１３に対して比較的大きな加圧力（Ｆ）で圧接させる必要がある。このように、ブレード２１４によりトナーに対して大きな加圧力が作用する構成では、この加圧力によってトナーの破壊が生じるという問題がある。
【００１９】
また、上記摩擦帯電方式におけるエネルギー収支では、現像ローラ２１３の駆動エネルギー（Ｅｋ）は、ブレード２１４の作用によってトナー層厚制御エネルギー（Ｅｓ）とトナー帯電エネルギー（Ｅｔ）とに変換されるが、一部は熱ロスエネルギー（Ｅｌ）として消費される。このときに発生する熱ロスエネルギー（Ｅｌ）によって、トナーが軟化してしまう。これにより、トナーの破壊がより促進されるという問題、あるいは、軟化したトナーがブレード２１４表面に融着してトナーの摩擦帯電特性が劣化するといった問題が生じる。
【００２０】
また、上記特許文献１〜７に記載された技術は、特殊なホトクロミック化合物を含有させたトナーに光を照射させることによりトナーを帯電させるもので、放電された電子をトナーに降り注ぐ手法については何等示唆されたものでない。
【００２１】
また、特に、近年では、省エネ技術として、トナーの軟化点を低下させて定着エネルギーを削減する、あるいは、トナーの顔料部数を増加させて着色力を高める（トナーの耐破壊性が低下する）といったトナーの改良が進んでいる。
【００２２】
しかしながら、上述した従来の摩擦帯電方式では、トナーに対する加圧力や熱的負荷が大きいため、このようなトナーには適合できないという問題点もある。
【００２３】
また、上記現像装置における、静電気によって帯電した部材に付着した現像剤（トナー）を除去する方法については、上述した▲１▼〜▲３▼のいずれの方法にも長所と短所とがある。
【００２４】
まず、▲１▼のメカクリーニング方法は、設計の容易さでは、制御部に負担をかけず、簡単な機構設計が可能であるが、上記弾性部材からなるクリーニング部２０３と帯電した部材（例えば、感光体２０２、光誘起帯電の光電面（不図示）、ダイレクトトーニング方式の制御電極（不図示）等）との接触圧力の設定が困難であるという問題点がある。
【００２５】
さらに、感光体２０２や光電面等の表面には圧力がかかるため、削れが生じてしまうという問題点がある。例えば、感光体２０２においては、クリーニング部２０３による感光体２０２表面の表面保護層の削れ（膜ベリ現象と呼ぶ）が、数μｍ〜１０数μｍ／１００００枚印字の割合で生じる。このため、感光体２０２の設計段階から膜ベリ現象を考慮して、感光体２０２の開発が必要となるだけでなく、初期状態で設定した印字品質の経持変化（いわゆる悪化）が問題となってくる。
【００２６】
また、上記▲２▼、▲３▼の方法である、磁界クリーニング方法または電界（ＤＣ電圧による電界）クリーニング方法では、一定の帯電量の現像剤で、なおかつ現像剤の粒子径が一定であれば、与える磁界または電界が決定できる。しかし、通常付着する現像剤の粒子径にはバラツキがあり、帯電した部材と現像剤との静電気的付着量が異なるため、一定磁界または電界では、小粒子径の現像剤に対するクリーニング性能は低下して、安定したクリーニング性能は得られないという問題がある。すなわち、磁界または電界によるクリーニング方法では、付着する現像剤の磁力または電界が問題となり、一定のクリーニング性能が得られないという問題がある。
【００２７】
また、電界クリーニング方法では、上記問題を解決するために、ＡＣ電圧を印加する手法も考えられるが、ＡＣ成分の電圧には（＋）極性および（−）極性の両成分があり、クリーニング性能は上記ＤＣ電圧の電界クリーニング方法に比べて低下してしまう。
【００２８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、現像剤の劣化や現像の信頼性の低下等を防止するとともに、付着現像剤を効率的に除去するために、光誘起帯電方式を採用する画像形成装置における帯電した部材から現像剤を除去するクリーニング方法、および該クリーニング方法を利用した画像形成装置を提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、上記の課題を解決するために、光照射手段の照射光により、電子を発生する光電面を有し、上記光電面から発生する電子によって現像スリーブ上の現像剤を帯電させ現像工程に寄与する帯電電位とする光誘起帯電方式により現像剤を帯電させる画像形成装置で行われる帯電した部材のクリーニング方法において、電圧の最大電圧および最小電圧が、同一極性であり、かつ上記光誘起帯電方式により帯電した現像剤の帯電極性と逆極性となるように、上記現像スリーブに対して、ＤＣ電圧とＡＣ電圧とを重畳させて印加するとともに、上記光照射手段の照射光を上記光電面に対して照射することを特徴としている。
【００３０】
上記の構成によれば、現像スリーブは常に、光誘起帯電方式によって帯電した現像剤の帯電極性とは逆極性の電荷を有することになる。このため、帯電した部材（例えば、感光体、光誘起帯電の光電面、ダイレクトトーニング方式の制御電極等）に付着した現像剤は、現像スリーブに向かって飛翔する。すなわち、上記光電面等の帯電した部材に付着した現像剤を上記現像スリーブに向けて飛ばすことができる。このとき、さらに光電面に対して光照射することによって、光電面や感光体等の帯電した部材から離脱し、現像スリーブに向かって飛翔する現像剤に対して、電子を供給することができる。これにより、帯電した部材から現像スリーブへの現像剤の離脱、飛翔を効率的に促進することができる。したがって、一旦離脱・飛翔した現像剤が、再び光電面等に対して付着しにくくなるとともに、光電面や感光体等の帯電した部材に付着した現像剤を効率的に除去することができる。これにより、常に光電面から安定して電子放出を行うことが可能となり、現像スリーブ上に担持搬送される現像剤に電子を安定供給でき、現像剤の帯電特性を得ることができる。
【００３１】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、摩擦帯電方式による現像剤の帯電化およびメカクリーニング方法を利用していないため、現像剤の破壊を生じることがないだけでなく、感光体、光電面等の破損により、印字品質の低下および現像剤の帯電特性の低下を防止することができる。
【００３２】
さらに、現像スリーブに対してＤＣ成分の電圧とＡＣ成分の電圧とを重畳して（重ねて）電圧印加しており、現像スリーブの電界が常に一定とはならないため、小粒子径の現像剤に対するクリーニング性能が低下することも回避できる。
【００３３】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、光誘起帯電方式を採用する現像装置を有する画像形成装置において行われるものであるため、定着エネルギーを削減するために軟化点を低減した現像剤、または着色力を高めるために顔料部数を増加させた現像剤が、電子発生部材である光電面に付着した場合でも、上記現像剤を効率よく現像スリーブに回収することができる。
【００３４】
なお、現像スリーブに対して印加する電圧の大きさ、電圧を印加する時間、クリーニング動作を実行するタイミング等は適宜設定でき、特に限定されるものではない。
【００３５】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、上記の課題を解決するために、上記現像スリーブの回転開始から第１回目のクリーニング動作を開始するまでの時間（α１）と第２回目以降のクリーニング動作間隔の時間（α２）とが異なることを特徴としている。
【００３６】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、上記の課題を解決するために、上記α１は、α２よりも短いことを特徴としている。
【００３７】
上記の構成によれば、光電面や感光体等の帯電した部材に、大量の現像剤が付着する前にクリーニングを行うこととなる。したがって、完全に汚れる前にクリーニングすることができるため、短い時間で効率的に光電面や感光体等の帯電した部材から現像剤を除去するクリーニングを行うことができる。すなわち、完全に汚れた状態でのクリーニングする場合と異なり、第２回目以降のクリーニング実行の間隔が長くなる。
【００３８】
なお、「クリーニング動作」とは、本発明に係る帯電した部材のクリーニング方法の実施（実行）をいう。
【００３９】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、上記の課題を解決するために、上記第１回目のクリーニング動作の条件と第２回目以降のクリーニング動作の条件とは異なることを特徴としている。
【００４０】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、上記の課題を解決するために、上記クリーニング動作の条件は、上記現像スリーブに印加する印加電圧の大きさ、または上記現像スリーブへの電圧印加時間の長さであることを特徴としている。
【００４１】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、上記の課題を解決するために、上記第１回目のクリーニング動作では、第２回目以降のクリーニング動作よりも、上記現像スリーブに印加する印加電圧が大きいこと、または上記現像スリーブへの電圧印加時間が長いことを特徴としている。
【００４２】
上記の構成によれば、第１回目のクリーニング動作は、第２回目以降のクリーニング動作に比べて、より多くの現像剤を帯電した部材から取り除くことができる。これにより、第２回目以降のクリーニング動作の際には、帯電した部材には、それほど多くの現像剤が付着していないこととなる。このため、第２回目以降のクリーニング動作の条件を緩和することができる。すなわち、第２回目以降のクリーニング動作の際の時間を短時間化、またはクリーニング動作の際の印加電圧を小さくできる。このため、光電面、感光体等の帯電した部材が受ける電界疲労が少なくなり、光電面、感光体等の帯電した部材の長寿命化が可能となり、現像装置や画像形成装置自体の長寿命化が図れる。
【００４３】
なお、第１回目と第２回目以降のクリーニング動作の際に、印加電圧を変化させる場合は、印加時間が一定であることが好ましい。また、第１回目と第２回目以降のクリーニング動作の際に、印加時間を変化させる場合は、印加電圧が一定であることが好ましい。また、第１回目のクリーニング動作の印加電圧の大きさと印加時間の長さとの積が、第２回目以降のクリーニング動作のそれよりも大きいことが好ましい。
【００４４】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、上記の課題を解決するために、上記現像スリーブの回転開始後における第１回目のクリーニング動作は、上記光照射手段からの光照射を受けて電子を放出する光電面の電子放出面に対して、トナーが付着する前に実行されることを特徴としている。
【００４５】
上記の構成によれば、光電面の電子放出面（被光照射面）にトナーが多量に付着することによって光電面からの電子放出ができなくなることを防止でき、継続的に安定して光電面からの電子放出を行うことができる。したがって、現像スリーブ上の現像剤に対して安定した電子供給が可能となり、安定した印字性能を得ることができる。すなわち、この手法を用いることによって、光電面の汚れ状態は常に一定で、さらに電子発生の主要部分である光電面の光照射される部分への浮遊トナーの付着が防止でき、安定した電子発生による現像スリーブ上のトナーの帯電が可能となる。
【００４６】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、上記の課題を解決するために、上記第１回目および第２回目以降のクリーニング動作の条件は、上記光電面の現像スリーブと対向する面に付着するトナーの一部を残して除去するという動作条件であることを特徴としている。
【００４７】
上記の構成によれば、光電面における現像スリーブと対向する面（現像スリーブに対峙する光電面の面）に、わずかに現像剤が残留（付着）している状態が生じる。この残留現像剤は、現像装置近傍に浮遊する現像剤と同極性の電荷を有するため、静電的な効果によって、浮遊する現像剤を光電面に吸着させることなく浮遊させ続けることができる。そして、光電面から放出される電子によって浮遊する現像剤の帯電量は安定化され、現像スリーブに戻ることになる。したがって、現像スリーブから発生する浮遊現像剤が光電面に付着することを抑制でき、クリーニング性能を向上させることができる。
【００４８】
さらに、浮遊現像剤を効率良く回収できるため、画像形成装置全体として見た時の現像剤に起因する装置の汚れ、すなわち現像剤の装置内飛散が減少し、各部材を構成する駆動源等の消耗も少なくなり、装置の長寿命化を図ることができる。
【００４９】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、上記の課題を解決するために、上記クリーニング動作は、上記現像スリーブの回転開始時からの積算時間によって実行されることを特徴としている。
【００５０】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、上記の課題を解決するために、上記クリーニング動作は、画像形成装置の印字前処理中または印字後処理中にあっては、印字前処理または印字後処理を一旦停止して実行されることを特徴としている。
【００５１】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、上記の課題を解決するために、上記クリーニング動作は、画像形成装置の印字動作中にあっては、印字動作中の印字用紙への印字動作終了後であって、次の印字用紙への印字動作を行う前に実行されることを特徴としている。
【００５２】
上記の構成によれば、本発明の帯電した部材のクリーニング方法を画像形成装置の印字サイクルに、容易に導入することができ、画像形成装置における現像装置のクリーニングを効率的に行うことができる。また、浮遊現像剤を効率良く回収できるため、画像形成装置全体として見た場合の現像剤に起因する装置の汚れ、すなわち現像剤の装置内飛散が減少し、各部材を構成する駆動源等の消耗も少なくなり、装置の長寿命化を図ることができる。
【００５３】
なお、「印字前処理」および「印字後処理」はそれぞれ、印字動作の前段階と後段階とに行われる画像形成装置における処理のことであり、「印字動作」は、画像形成装置が用紙に画像を形成する（印字を行う）処理をいい、これらの処理の詳細は、従来公知の処理であればよく、特に限定されるものではない。また、「現像スリーブの回転開始時間からの積算」とは、画像形成装置の動作中における現像スリーブの回転開始時からの積算をいう。
【００５４】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、上記の課題を解決するために、上記現像スリーブに印加するＰＥＡＫ  ＴＯ  ＰＥＡＫの電圧振幅は、１５００Ｖ／ｍｍ以下であり、最大電圧は２０００Ｖ以下であることを特徴としている。
【００５５】
上記の構成によれば、帯電した部材に付着した現像剤を効率よく除去することができ、クリーニング性能を向上させることができる。なお、「ＰＥＡＫ  ＴＯＰＥＡＫ」とは、波形の１つのピークとこれと連続するピークとの間のことをいう。
【００５６】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、上記の課題を解決するために、上記現像スリーブに対して重畳印加するＡＣ成分の電圧の周波数は、３０ＨＺ〜１５０ＨＺの範囲であり、その波形は矩形波であることを特徴としている。
【００５７】
上記の構成によれば、帯電した部材に付着した現像剤を効率よく除去することができ、クリーニング性能を向上させることができる。なお、上記現像スリーブに対して重畳印加するＡＣ成分の電圧の周波数は、５０〜１００ＨＺの範囲であることがより好ましい。
【００５８】
【発明の実施の形態】
本発明の帯電した部材のクリーニング方法および画像形成装置に関する実施の一形態について図１〜図１２に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００５９】
まず、本発明の画像形成装置の全体構造の概略について、図３を用いて説明する。
【００６０】
（１）本発明に係る画像形成装置の全体構造の概略
図３は、本実施の一形態に係る画像形成装置１１０の全体的な構造を示す図である。図３に示すように、画像形成装置１１０は、上面に透明なガラス等からなる原稿台６７０を有している。この原稿台６７０の下方には、原稿を読み取るための光学系が配されている。この光学系は原稿台６７０上に載置される原稿に光を照射する露光用光源６７１と、結像レンズと光電変換素子（以下ＣＣＤと称する）６７３に光を導く複数の反射鏡６７２とで構成される。
【００６１】
また、原稿台６７０の上部には自動的に原稿を搬送し、原稿の読み取り動作を行う原稿自動送り装置６８０が設置される。該原稿自動送り装置６８０は、原稿を給紙トレイ６８１にセットすると、原稿を１枚ずつ給紙し、給紙搬送路６８２に送り込む。給紙された原稿は、その先端がＰＳローラ６８３に押し当てられた状態で一時停止する。これにより、印刷部との同期を取るとともに原稿が斜行した状態で読み取り部に送られることを防止する。図示しないクラッチをＯＮすることにより、ＰＳローラ６８３を図示しない搬送モータの駆動部と連結し一旦停止していた原稿の搬送を再開し、原稿読み取り部６８８に送られる。
【００６２】
上述した露光用光源６７１を上記原稿読み取り部６８８の直下に移動させ、原稿の搬送開始のタイミングに合わせて原稿に光を照射する。その光は上述した光学系の各パーツを介してＣＣＤ６７３に導かれる。
【００６３】
ＣＣＤ６７３によって読み取られた原稿画像データは、画像処理が施されレーザースキャニングユニット（以下ＬＳＵと称する）により、レーザー光を像担持体（以下感光体と称する）２の表面に照射して静電潜像が形成される。
【００６４】
感光体２は、ドラム状に形成され回転駆動される。この感光体２の周囲にはレーザー照射点から感光体２の回転方向に向かってレーザーによって露光された感光体２表面の静電潜像をトナーにより可視像に現像する現像装置１０が配置される。感光体２上のトナー像を用紙に転写する転写チャージャー６１３、感光体２表面の残留トナーを除去するクリーニング装置、感光体２表面を所定の電位に帯電させる帯電部および感光体２のレーザー照射点に向かってレーザーを照射させるＬＳＵが順を追って配置されている。なお、この感光体２および現像装置１０周辺は本発明の特徴的な部分であるため、詳細は後述する。
【００６５】
また、用紙は用紙カセット６３０に収納される。用紙カセット６３０の先端部には用紙を給紙搬送路６３３に送り込むための半月ローラ６３１が配置されており下流側に向かって（便宜上、用紙の流れ出し＜カセット側＞を上流、＜排紙側＞を下流とする）用紙の通過を検知するための図示しないレジスト前検知スイッチ、該レジスト前検知スイッチの信号を基に、感光体２上のトナー像と用紙の位置合わせを行うＰＳローラ６３２、用紙上のトナー像を加熱ローラと加圧ローラとにより用紙に定着させる定着ローラ５、該定着ローラ５を用紙が通過したことを検知する図示しない定着紙検知スイッチ、排紙搬送路６３５上で用紙が通過したことを検知する図示しない排紙検知スイッチ、用紙を排出するための排紙ローラ６３６が配置されている。
【００６６】
用紙は用紙カセット６３０より上述の各部材を通過し排紙トレイ６６０に排出される事により一連の画像形成工程を完了する。
【００６７】
（２）本発明に係る現像装置周辺
本発明に係る現像装置の構造、および現像剤の帯電工程について、以下に図１、図２に基づいて説明する。
【００６８】
図１には、本実施の一形態に係る現像装置１０の構造を模式的に示してある。図１に示すように、現像装置１０は、現像剤（トナー）を収容する容器状の現像槽１１、供給ローラ（現像剤供給手段）１２、現像ローラ（現像剤担持体、現像スリーブ）１３、トナー規制ブレード１４（層厚制御ブレード）、電子放出部（光電面）１５、紫外線照射器（光照射手段）１６を備えている。
【００６９】
図１に示すように、現像装置１０は、感光体２（潜像保持体）と対向するように配置され、感光体２の表面に光ビーム（図中Ｌで表示）の照射によって形成される静電潜像を、現像剤（例えば、１成分系の非磁性よりなるトナー（現像剤））を用いて現像するものである。感光体２は、図中矢印Ａで示す方向に回転可能に設けられている。
【００７０】
供給ローラ１２は、現像槽１１内に配置されており、現像ローラ１３と互いの外周面同士が対面するように回転可能に連設され、現像槽１１内の現像剤を現像ローラ１３の外周面に供給するものである。現像ローラ１３は、現像槽１１内における、感光体２と対向する箇所にて回転可能に配置されており、供給ローラ１２により供給された現像剤を感光体２に向けて担持搬送するものである。また、供給ローラ１２および現像ローラ１３は、図中矢印Ｂで示す方向に回転可能に設けられている。すなわち、供給ローラ１２および現像ローラ１３の回転方向と感光体２の回転方向とは反対となる。
【００７１】
また、トナー規制ブレード１４は、現像ローラ１３の回転方向に対し、供給ローラ１２の下流側かつ感光体２の上流側に、現像ローラ１３と接触して配置され、現像ローラ１３表面に形成される現像剤層の層厚を規制（制御）するものである。さらに、トナー規制ブレード１４の一部には、電子放出部１５が設けられている。また、電子放出部１５に対して紫外線を照射する紫外線照射器（光照射手段）１６が、紫外線照射器（光照射手段）１６と現像ローラ１３とで電子放出部１５を挟むように設けられている。この電子放出部１５は、紫外線照射器１６からの紫外線を受けて光電子を放出する電子放出面１５４と、現像ローラ１３と対向する（対峙する）ように設けられている、現像ローラ１３側の面１５３とを有している。これら電子放出部１５と紫外線照射器（光照射手段）１６とは、現像装置１０において、感光体２に供給される現像剤を所定の電荷量に帯電させるためのトナー帯電手段（現像剤帯電手段）として機能している。このトナー帯電手段の詳細については後述する。
【００７２】
また、現像装置１０の周辺部、すなわち画像形成装置（電子写真装置）におけるプロセス部について簡単に説明する。
【００７３】
上記プロセス部２０は、図１に示すように、主に感光体２、帯電ローラ３、露光手段（図示せず）、現像装置１０、転写用放電ローラ４、クリーニング手段（図示せず）、除電手段（図示せず）、定着ローラ５を備えている。なお、図１において、Ｐは記録用紙、Ｌは上記露光手段から照射されて感光体２表面に静電潜像を書き込む光ビームを示している。
【００７４】
また、感光体２は、所定方向（図１に示す矢印Ａ方向）に回転しており、まず、その外周表面が帯電ローラ３によって均一に帯電される。均一帯電された感光体２の表面には、上記露光手段により画像データに応じて制御される光ビームＬが照射され、静電潜像が形成される。
【００７５】
そして、感光体２表面上に形成された上記静電潜像は、感光体２の回転によって、現像装置１０と対向する位置まで移動し、現像装置１０によって現像剤を供給されて可視化される（感光体２上にトナー像が形成される）。このとき、現像装置１０の現像ローラ１３は、感光体２に供給する現像剤を担持搬送するために、所定方向（図１に示す矢印Ｂ方向）に回転している。
【００７６】
なお、本実施の形態では、感光体２は、例えば、有機光半導体で構成されており、−７００Ｖ（帯電ローラ３による帯電量）に帯電して、周速度が５０ｍｍ／ｓでＡ方向に回転するように設定されているが、特に限定されるものではない。
【００７７】
また、現像ローラ１３は、例えば、円筒状の導電性ゴム弾性材料で構成されており、−４００Ｖの現像バイアスが印加されて感光体２と等しい周速度でＢ方向に回転している。供給ローラ１２は、例えば、円筒状の発泡性ゴム弾性材料で構成されており、感光体２と等しい周速度でＢ方向に回転している。
【００７８】
転写用放電ローラ４は、感光体２上に現像装置１０によって形成されたトナー像を用紙Ｐに転写するものである。また、感光体２の回転方向における転写用放電ローラ４の下流側には、さらにクリーニング手段および除電手段が配置されている。上記クリーニング手段は、転写後の感光体２表面の残留現像剤を除去するためのものであり、上記所電手段は感光体２表面を除電するためのものである。
【００７９】
また、トナー像が転写された後の用紙Ｐは、定着ローラ５に向けて搬送され、該用紙Ｐは、上下一対の定着ローラ５の間を通過する際に加熱および加圧を受け、トナー像が用紙Ｐ上に定着される。
【００８０】
次に、現像装置１０における現像処理工程について詳細に説明する。
【００８１】
現像装置１０では、上述したように、供給ローラ１２によって現像ローラ１３表面に現像剤が順次供給され、その後、現像ローラ１３が現像剤を保持した状態で回転運動する。これにより、現像ローラ１３によって搬送される現像剤が現像ローラ１３とトナー規制ブレード１４の接触領域Ｗｓとの間に案内され、現像ローラ１３上の現像剤の層厚が規制（制御）される。なお、接触領域Ｗｓは、トナー規制ブレード１４の先端部近傍に設けられている。
【００８２】
また、トナー規制ブレード１４によって現像ローラ１３上に層厚規制された現像剤は、トナー帯電手段を構成する電子放出部１５および紫外線照射器１６によって、電荷を与えられ、現像に必要な帯電量まで帯電する。すなわち、トナー規制ブレード１４に形成された（設けられた）電子放出部１５に対して、紫外線照射器１６から紫外線を照射することにより、光電効果が生じ、電子放出部１５から光電子が誘起される。この光電子は現像ローラ１３上の現像剤に向けて放出され、現像剤が所望の帯電量に帯電する（光誘起帯電）。なお、紫外線照射器１６の発光は、現像ローラ１３の回転と同期させれば、電力消費の増加につながる不必要な発光を抑制できるため、好ましい。また、図示していないが、電子放出部１５と紫外線照射器１６との間は、現像剤が入り込んで光照射の障害とならないようにシールされることが好ましい。
【００８３】
また、上記構成のトナー帯電手段において、電子放出部１５は、トナー規制ブレード１４上の接触領域Ｗｓとは別の位置に形成されており、電子放出部１５は現像ローラ１３上の現像剤とは接触しないように設けられている。換言すれば、電子放出部１５は、トナー規制ブレード１４上に現像ローラ１３および現像ローラ１３上の現像剤とは接触しないように、かつ紫外線照射器１６からの紫外線照射によって現像ローラ１３上の現像剤に光電子を供給できるように設けられていればよいといえる。このため、現像ローラ１３上の現像剤に対して無負荷の状態（熱的負荷、及び／又は機械的圧力がかからない状態）で帯電を行うことができる。すなわち、現像装置１０では、トナー規制ブレード１４は、現像ローラ１３に対して少なくとも現像剤の層厚規制に必要な程度の力にて圧接されていればよく、トナー規制ブレード１４による現像剤への加圧力および熱的負荷を大幅に低減することができる。
【００８４】
また、電子放出部１５の形成領域は、現像ローラ１３とは完全に非接触であるため、電子放出部１５の表面粗さが現像剤の層形成に影響を及ぼすことはなく、電子放出部１５の表面粗さが設計上の制約を受けることはない。
【００８５】
また、上記トナー帯電手段によって所定の帯電量まで帯電された現像剤は、さらに現像ローラ１３の回転によって、感光体２と現像ローラ１３との対向部まで送られ、感光体２の表面上の静電潜像に対して静電的に供給され、該静電潜像をトナー像として現像（可視化）する。
【００８６】
続いて、上記トナー規制ブレード１４の具体的構成を、図２（ａ）（ｂ）を参照して説明する。図２（ａ）はトナー規制ブレード１４の構造を模式的に示す正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）をＣ−Ｃ’で切断した断面図である。
【００８７】
トナー規制ブレード１４としては、例えば、基材としてＳＵＳの金属（すなわち、導電性基材）を使用しており、電子放出部１５が形成される領域では、図２（ａ）（ｂ）に示すように、エッチング加工等により複数の開口部１５１が設けられている。さらに、電子放出部１５が形成される領域には、光電面層１５２として薄膜のアルミニウムが例えば蒸着等によって積層されている。
【００８８】
図２（ａ）では、上記開口部１５１は、円形状の小径穴が多数形成された構成となっているが、本発明においては開口部１５１の形状は特に限定されるものではなく、楕円形、四角形、三角形等といったどのような形状であってもよく、また、スリット形状の開口部であってもよい。
【００８９】
また、光電面層１５２を形成する材料は、上述のようなアルミニウムに限定されるものではなく、光の照射を受けたときに光電効果が生じるものであればよく、アルミニウムの他にも、例えば、Ｔａ等の金属、Ｍｇ−Ａｇ等の合金、半導体、導電ポリマー等であってもよい。また、上記光電面層１５２は、トナー規制ブレード１４において、必ずしも図２（ｂ）に示すように両面に形成されている必要はなく、少なくとも紫外線照射器１６との対向面側に形成されていればよい。
【００９０】
さらに、上記電子放出部１５に照射される光は、上述のような紫外線に限定されるものではなく、光電面層１５２を形成する材料に対して光電効果を起こしうる波長を有するものであれば、可視光線やＸ線等であってもよい。
【００９１】
また、上記構成のトナー規制ブレード１４において、電子放出部１５の光電面層１５２に紫外線が照射されると、光電面層１５２にて光電効果による光電子が誘起、放出される。この光電子は、主に、電子放出部１５における紫外線の照射面（被照射面）側、すなわち、紫外線照射器１６との対向面側において発生するものであるが、発生した光電子の一部は、電子放出部１５の開口部１５１を通って現像ローラ１３との対向面側から現像剤に向けて放射され、トナーの帯電に寄与する。
【００９２】
また、電子放出部１５において、電子放出部１５が電気的にフロートの状態であれば、電子放出部１５の光電面層１５２が光電子を放出しつづけることができないことは容易に理解できる。このため、電子放出部１５は、光電面層１５２から放出した分の電子を外部から供給可能な構成とすることが好ましい。例えば、本実施の形態では、上記電子放出部１５は、ＳＵＳ等からなるトナー規制ブレード１４の基材上に光電面層１５２としてアルミニウム薄膜を蒸着した構成であるため、トナー規制ブレード１４の基材を接地することにより上記構成は容易に実現できる。
【００９３】
このように、本発明に係る現像装置１０は、トナー規制ブレード１４の圧接力を従来の摩擦帯電方式を用いた現像装置に比べて、大幅に低減することができる。これにより、トナー規制ブレード１４による現像剤への機械的な加圧力および熱的負荷が大幅に低減され、現像剤の破壊やトナー規制ブレード１４への現像剤の融着といった不具合を回避できる。
【００９４】
（３）本発明に係るクリーニング方法
上述した現像装置１０による現像処理工程の際の、感光体２および電子放出部１５に付着するトナーのクリーニング方法について、以下に詳細に説明する。
【００９５】
本実施の一形態に係る帯電した部材のクリーニング方法は、上記現像ローラ１３に対して印加する電圧の最大電圧および最小電圧が、同一極性であり、かつ光誘起帯電方式によって帯電した現像剤の帯電極性と逆極性となるように、現像ローラ１３に対してＤＣ成分とＡＣ成分とを重畳する電圧を印加するとともに、上記紫外線照射器１６からの紫外線を上記光電面１５２に対して照射することによって、電子放出部１５や感光体２等の帯電した部材に付着した現像剤を上記現像ローラ１３に向けて飛ばし、電子放出部１５や感光体２等の帯電した部材のクリーニングを行うものである。
【００９６】
そこで、まず、現像ローラ１３に印加する電圧（電位）について以下に説明する。
【００９７】
▲１▼印加する電圧の種類
帯電している残留現像剤（例えば、感光体２、電子放出部１５に付着した現像剤）の帯電極性とは逆極性の電圧を印加する必要がある。このとき、単純にＤＣ電圧を印加すると、電圧を印加するスタート時には、０Ｖとの電位ギャップが生じて現像剤が電子放出部１５から離脱して飛翔することとなる。しかし、継続的にＤＣ電圧の印加を行った場合、感光体２の表面電位（本実施の形態では、概ね−８００Ｖ）と現像剤の飽和帯電量（本実施の形態では、概ね２０〜３０μＣ／ｇ）との関係から、感光体２に吸着されている残留現像剤を引き剥がすクリーニング電位が必要となる。例えば、本実施の形態の場合は少なくとも＋８００Ｖ以上の電圧印加が必要となる。このような感光体２の帯電極性と逆極性の強い電圧を現像ローラ１３に印加すると、感光体２の（＋）極性メモリ（印字段階では地肌カブリ（削れ）の発生）の不良発生を招来し、印字品位の低下、若しくは感光体２の感光層の破壊を招来するという問題がある。
【００９８】
したがって、現像ローラ１３に印加する電圧を低くするとともに、効率良いクリーニング性能を得る必要があるが、この点が本発明の特徴的な部分である。かかる部分を以下に説明する。
【００９９】
▲２▼ＡＣの重畳方法
本実施の形態では、上記のような問題を解決し、効率的なクリーニング方法を実行するために、ＤＣ電圧の印加に対し、ＡＣ電圧を重畳（重ねて印加）する方法を用いている。これにより、低電位でありながら、効率よく電子放出部１５に付着した現像剤を除去することができる。以下に、現像ローラ１３に対して、ＤＣ成分の電圧とＡＣ成分の電圧とを重ねて印加した場合に、感光体２に付着した現像剤がどの程度除去できるかを検討した結果について説明する。
【０１００】
図４（ａ）〜（ｃ）は、種々のＤＣ成分の電圧に対して、同程度のＡＣ成分の電圧を重畳して印加した場合の印加電圧の極性を示す図である。また、図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図４（ａ）〜（ｃ）のように電圧を印加した場合に残留トナー（付着現像剤）がどのように挙動するかを模式的に示した図である。なお、この場合、トナーは、（−）の極性に帯電している。
【０１０１】
図４（ａ）は、単純にＡＣ成分の電圧のみを印加した状態を示す図である。この場合、電圧を印加した場合の極性は（＋）極性と（−）極性とが同一レベルで発生している。このとき、図５（ａ）に示すように、感光体２上の残留トナー（現像剤）は、感光体２と現像ローラ１３との間を往復飛翔するに過ぎず、感光体２のクリーニングは行えない。したがって、次工程の帯電部分に残留トナーが搬送され、帯電不良、印字不良を招来することになる。
【０１０２】
次に、図４（ｂ）は、ある一定のＤＣ成分の電圧に対して、さらにＡＣ成分の電圧を印加した状態であり、電圧印加の際の極性は（＋）極性、（−）極性が発生している。しかし、図４（ａ）と比較して、印加電圧の（−）極性の部分が少なくなっている。このとき、図５（ｂ）に示すように、感光体２上の残留トナー（現像剤）は、感光体２と現像ローラ１３との間を往復飛翔し、感光体２上の残留トナーのうち粒子径の大きいトナー（一般的に単位表面積当りの電荷量は小さいトナー）は飛翔しつつ、現像ローラ１３に吸着されるが、粒子径の小さいトナー（一般的に単位表面積当りの電荷量は大きいトナー）は感光体２の表面電位に吸着され、感光体２のクリーニングにムラが発生する。
【０１０３】
さらに、図４（ｃ）は、図４（ｂ）よりも大きい（＋）極性のＤＣ成分の電圧に対して、さらにＡＣ成分の電圧を印加した状態である。この場合、電圧印加の際の極性は（＋）極性だけが発生し、（−）極性の部分は発生しない状態である。このとき、図５（ｃ）に示すように、感光体２上のトナーは、トナーの粒子径の大小に関係なく、感光体２上のトナーは、感光体２と現像ローラ１３の間を往復飛翔しながら、現像ローラ１３に吸着されることになる。なお、粒子径の大きいトナーに比べて、粒子径の小さいトナーは、現像ローラ１３へ到達するまでにより長い時間かかることになるが、これは上記説明から十分説明できる。
【０１０４】
上述したように、本発明にかかるクリーニング方法では、印加した電圧の最大電圧および最小電圧が、同一極性であり、かつ上記現像剤の帯電極性と逆極性となるように、ＤＣ成分とＡＣ成分とを重畳させて電圧を印加することにより、効率的に感光体２や電子放出部１５等の帯電した部材から、付着した現像剤を除去することができる。なお、本発明に係る帯電した部材のクリーニング方法において、現像ローラ１３に印加するＤＣ成分の電圧は、ＡＣ成分の電圧とともに重ねて印加された場合に、その印加電圧の最大電圧と最小電圧とが、共に同一極性であるとともに、光誘起帯電方式によって帯電した現像剤の帯電極性とは逆極性であるように設定すればよく、特に限定されるものではない。
【０１０５】
▲３▼ＡＣの波形
次に、現像ローラ１３に対して重畳印加するＡＣ成分の電圧の波形について説明する。
【０１０６】
所定のＤＣ成分の電圧に対して、ＡＣ成分の電圧を重畳させて印加する場合に、どのような波形のＡＣ成分の電圧を印加することが好ましいかを調べるために、本実施の形態では図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、サイン波、三角波、矩形波を検討した。これらの結果について以下に説明する。
【０１０７】
図６（ａ）に示すように、サイン波は、瞬時、瞬時の電位変化がなだらかであるため、感光体２上に付着する残留トナーを感光体２から剥離・飛翔させるには電位変化が少なく不適当（クリーニング不良が発生する）であることが判明した。また、図６（ｂ）に示す三角波は、サイン波に比較すると若干良好であるが、上記サイン波と同様の理由から部分的なクリーニング不良を招来することが判明した。他方、図６（ｃ）に示す矩形波については、上記両波形に比較し、数段良好なクリーニングが行われることが判明した。この理由は、矩形波の場合、電位の変移点で急激に電位変動が生じ、感光体２上に吸着する残存トナーを現像ローラ１３側に剥離・飛翔させることとなるためと考えられる。
【０１０８】
したがって、本実施の形態においては、以降のクリーニング方法の検討を矩形波で検討した。
【０１０９】
▲４▼矩形波の印加電圧の周波数と印加サイクル
以下に、矩形波のＡＣ成分の印加電圧とその周波数について説明する。
【０１１０】
従来のジャンピング現像方式等では重畳するＡＣの周波数を数１００ＨＺ〜数１０００ＨＺとした現像方式を採用している。この理由は、ジャンピング現像方式では、現像スリーブ上のトナーを感光体の現像領域（現像ニップ部）でトナークラウド状態とするとともに、トナークラウドとなったトナーを感光体の表面電位（画像情報）に応じて感光体へ付着させ、現像スリーブへの変換を行うものであり、一定の現像濃度を得るために、高周波のＡＣ電圧を重畳しトナーの動きを活発化しているためである。
【０１１１】
しかし、本発明の帯電した部材のクリーニング方法では、ＡＣ成分の電圧を所定のＤＣ成分の電圧に重畳させて印加する場合、感光体２上の残存トナーを一義的に現像ローラ１３に向けて、離脱・飛翔させればよく、上記ジャンピング現像のように高周波のＡＣ成分の電圧を印加する必要はない。すなわち、印加時間に対し、クリーニングされるトナーが吸着される周波数が必要であり、その周波数において、残存トナーが現像ローラ１３に向けて離脱・飛翔することが不可欠である。下記の表１に周波数によるクリーニング性能の相違を明確にするために、平行平板を用いて、トナーがどの程度の周波数で離脱・飛翔するかを検討した結果を示す。
【０１１２】
【表１】
2004212815.tif 000003
【０１１３】
表１における検討条件は、一方の平行平板に飽和帯電量の現像剤を０．５ｍｇ均一散布し、この平行平板に模擬電圧（−８００Ｖ）を印加した。また、もう一方の対抗平板との空隙距離を０．５ｍｍに設定し、対抗平板には上記表１に示す周波数の矩形波のＡＣ電圧を、印加電圧の最大電圧が＋１５００Ｖ、最小電圧が＋２５０Ｖとなるように２秒印加した。
【０１１４】
この結果より、低周波数では、同一電界を印加しても、トナーを一方の平行平板から対抗平板まで、離脱・飛翔させるにいたる電界は発生しないが、おおよそ３０ＨＺを超える周波数のＡＣ電圧を印加すると、トナーを一方の平行平板から対抗平板まで、離脱・飛翔させることができる、すなわち、付着トナーを除去するためのクリーニング方法が可能であることがわかった。
【０１１５】
また、周波数が１５０ＨＺを超えると、残存トナーは平行平板から剥離するが、矩形波のＰｅａｋとＰｅａｋとの間（ＰＥＡＫ  ＴＯ  ＰＥＡＫ）で、平行平板の空隙間を飛翔し続け、後述の矩形波の印加電圧をＯＦＦにするタイミングで平行平板に戻る場合と、対抗平板に吸着されてクリーニングされる場合とが生じる。また、上記平行平板の空隙間で反復飛翔を行っている際に、トナーは完全球体でないため、飛翔方向が変化し、両平行平板の空隙間から外れて、両平行平板の空隙間の外へと離脱するトナーが発生する。これは、画像形成装置１１０においては、現像装置１０周辺の部材におけるトナー汚れの原因となる。
【０１１６】
さらに、印加する電圧の最大電圧および最小電圧は、矩形波のＡＣ電圧を印加中に印加極性が変化しないことと、印加電圧が高すぎた場合に発生する気中放電を未然に解決できる程度に最大電圧および最小電圧を設定した。
【０１１７】
また、通常、クリーニング動作の条件である、電圧印加サイクルは、クリーニングするべき部材（本実施の形態では感光体２、電子放出部（光電面）１５、制御電極等の帯電した部材）が固定式である場合と、回転式である場合とでは異なる。すなわち、本実施の形態における感光体２上の残留トナーをクリーニングする場合は、感光体２が回転を始めてから連続した印加が必要となるが、ここでは、説明を省略している光誘起帯電のための電子放出部１５やダイレクトトーニング方式の制御電極等の移動しない部材をクリーニングする場合は、上記電圧の印加サイクルを数サイクル〜１０数サイクルとするべきである。
【０１１８】
これにより、大量の除去すべきトナーを一度に上記帯電した部材から離脱・飛翔させた場合にトナー同士が衝突することによって、トナーの帯電極性、帯電量の変化が生じる事態を防止することができる。また、トナー同士の衝突によって、トナーの飛翔方向が変化して、画像形成装置１１０における装置内飛散等が発生するという不具合を解消することができる。したがって、クリーニングサイクルを分割印加する方がクリーニング効率の向上が図れる。
【０１１９】
▲５▼矩形波のＡＣ電圧の印加をＯＦＦにするタイミング
上記クリーニング対象部材が固定式の矩形波を印加することによって、残存トナーを除去するクリーニング方法においては、印加した電圧をＯＦＦするタイミングが重要である。すなわち、矩形波のＰｅａｋとＰｅａｋとの間で、トナーが対象部材に付着する場合と、現像ローラ１３に付着する場合がある。したがって、矩形波のＡＣ電圧の印加をＯＦＦするタイミングは、現像ローラ１３にトナーが付着した後とする必要がある。
【０１２０】
上述したように、本発明の要旨に従い、感光体２上に残存する残留トナーのクリーニング方法を▲１▼〜▲５▼を基に説明したが、本発明のクリーニング方法、すなわち、電圧印加方法を用いることによって、帯電した部材に付着した残留トナーの除去を容易に行うことができる。さらに画像形成装置１１０への機内飛散を解消できるとともに、画像形成装置１１０におけるクリーニング機構の構造の簡素化が可能となる。
【０１２１】
また、本実施の形態における電子放出部１５に付着するトナーのクリーニングサイクルについて、以下に図７〜図１２を用いて詳細に説明する。
【０１２２】
まず、従来、付着したトナーのクリーニングのために行っていたＤＣ電圧の印加サイクルを図７（ａ）に示す。従来のクリーニング方法では、電子放出部１５にトナーが付着し汚れた時点（図中のＺのポイント）でクリーニングを行う方法が多く用いられる。すなわち、電子放出部１５に対してのクリーニングを行うまでの時間を少しでも長くし、電子の放出によるトナーの帯電効率を良くすることを目的として、クリーニングサイクルの決定がなされていた。
【０１２３】
ここで、図８に、この図７（ａ）に示す場合における電子放出部１５の光電面層１５２へのトナーの付着状況を図示する。なお、図７（ａ）および図８中のＡ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ２、Ａ３ポイントはそれぞれ対応している。
【０１２４】
図８に示すように、初期状態（Ａ１ポイント）の電子放出部１５の光電面層１５２は当然汚れがなく、印字要求が開始されることによる現像ローラ１３の回転、並びに現像ローラ１３の周辺に配置されるトナー規制ブレード１４との摩擦によって飽和帯電に至らないトナーが現像ローラ１３から離脱・浮遊し、光電面層１５２に付着する（Ｂ１ポイント）。このＢ１ポイントでのトナー付着状態を簡単に説明すると、上述の説明のように、光照射によって多量の電子を放出する電子放出部１５の電子放出面（光被照射面）１５４には初期からのトナー付着はないが、電子放出部１５における光が照射されない現像ローラ１３側の面１５３には初期状態でトナーが付着する。そして、この電子放出部１５の現像ローラ１３側の面１５３へのトナー付着量が多くなると、電子放出部１５における電子放出面１５４に浮遊トナーが付着する。なお、電子放出部１５における光が照射されない現像ローラ１３側の面１５３は、光電子の発生が少ない部分であり、電子放出部１５の電子放出面（光被照射面）１５４は、光電子の発生が多い部分である。
【０１２５】
このように、電子放出部１５における現像ローラ１３側の面１５３から電子放出面１５４側へと徐々に付着トナー量が増加する場合、上述の従来のクリーニング方法のように、電子放出部１５が汚れた時点でクリーニングを実行する（クリーニング電圧を現像ローラに印加する）と（図７（ａ）のＢ１参照）、電子放出部１５に付着するトナーは、電子放出部１５における現像ローラ１３側の面１５３のトナーのみが現像スリーブに飛翔し、電子放出面１５４側のトナーは残留してしまう（Ａ２ポイント）。このような状態を継続してクリーニングを行うと（Ｂ１〜Ａ３ポイント）、電子放出面１５４側に残留するトナーが電子放出部１５において光電子の発生が多い部分を遮蔽してしまい、光照射を行っても電子の放出が得られない状態、すなわち現像ローラ１３上のトナーに電子を振掛ける（供給する）ことができない状態が発生する（Ａ３ポイント）。
【０１２６】
したがって、本発明においては、図７（ｂ）に示すように、電子放出部１５が完全に汚れる状態（Ｂ１ポイント）以前に（Ｃ１ポイント）クリーニングを行うことが好ましい。ここで、図９に、この図７（ｂ）に示す場合における電子放出部１５へのトナーの付着状況を図示する。
【０１２７】
すなわち、図９に示すように、電子放出部１５の現像ローラ１３側の面１５３のみにトナーが付着する状態（Ｃ１ポイント）で、第１回目のクリーニング動作を実行することによって、第２回目以降のクリーニングサイクルを実行しても、電子放出部１５の電子放出面１５４がトナーで覆われることがなく、継続的に電子放出部１５から光電子の放出が可能となる。
【０１２８】
より具体的には、通常のクリーニングサイクルでは、例えばＡ１ポイントからＢ１ポイントまでの時間経過は、現像ローラ１３の周速度が１００ｍｍ／ｓｅｃ．で、トナー層厚が２０〜３０μｍ、現像ローラ１３と電子放出部１５の面１５３とのギャップが１５０μｍの時は、約７〜１０ｍｉｎ．となる。
【０１２９】
これに対し、本発明のクリーニング方法では、第１回目のクリーニング動作実行開始時間をＡ１ポイントが経過後の約３〜５ｍｉｎ．とする（Ｃ１ポイント）。さらに、このように第１回目のクリーニング動作を実行すると、電子放出部１５における現像ローラ１３側の面１５３に残留する付着トナーは、後述の図１０に示すように、クリーニング動作による現像ローラ１３における電界と光照射による電子放出部１５からの電子放出とによって、現像ローラ１３から電子放出部１５に付着した状態に比べ、帯電量が変化する。この帯電量が変化したトナーは、次工程で飛散してくるトナーを弾き飛ばす効果が発生するため、電子放出部１５へのトナー付着を阻害し、現像ローラ１３に再付着させる効果を有する。
【０１３０】
したがって、図７（ｂ）に示すように、現像ローラ１３の回転開始から第１回目のクリーニング動作を実行するまでの時間（例えばＡ１ポイントからＣ１ポイントまでの時間経過をα１とする）に比較し、第２回目以降のクリーニング動作を実行する時間の間隔（例えばＤ１ポイントからＣ２ポイントまでの時間経過をα２とする）が長くなる（約１０〜１５ｍｉｎ．）とともに、電子放出部１５の電子放出面１５４側へのトナー付着がなくなり、電子放出が長期間にわたり安定した状態を維持することが可能となる。
【０１３１】
すなわち、本発明のクリーニング方法では、電子放出部１５が完全に汚れた状態になる以前に、すなわち、電子放出部１５の電子放出面１５４に現像剤が付着する以前に、第１回目のクリーニング動作が実行されることが好ましい。この第１回目のクリーニング動作の開始タイミングは、電子放出部１５の電子放出面１５４に現像剤が付着する以前であればよく、特に限定されるものではない。
【０１３２】
なお、本実施の形態における検討では、電子放出部１５へのトナー付着が従来と比較して少量であったため、クリーニング動作の際に現像ローラ１３に対して印加する電圧の印加時間を短縮した検討を行ったが、他にも、従来と同一の時間でクリーニング動作を行い、印加電圧を低減する方法も可能である。すなわち、クリーニング動作を実行において、電圧の印加時間と印加電圧の大きさとの積が、小さくなるように設定して行うことができる。
【０１３３】
次に、上記説明におけるクリーニング動作の際に、現像ローラ１３に対して電圧を印加することによって、現像ローラ１３上のトナーや電子放出部１５上に付着したトナー等の帯電量変化について以下に説明する。本検討に際しては、各サンプルのトナーを採取した後に、「トナー帯電量分布」の測定機として一般的に使用される、「イースパート測定機」を用いて。各サンプルのトナーの帯電量分布を測定した。その結果を図１０に示す。
【０１３４】
まず、本実施の形態におけるトナーは、現像ローラ１３（現像スリーブ）上で正規に電子放出部（光電面）１５からの電子がトナー上に降りかかった場合には、図１０（ａ）に示すような帯電量分布を有する。なお、この帯電量分布は、従来行われている摩擦帯電方式によって帯電されるトナーの帯電量分布と略近似した帯電量分布である。
【０１３５】
この図１０（ａ）のトナーに対し、現像ローラ１３（現像スリーブ）の周速度、並びにトナー規制ブレード１４の摩擦力によって現像ローラ１３から離脱する飛散トナーの帯電量分布を図１０（ｂ）に示す。この図１０（ｂ）は、通常、現像ローラ１３にはトナーの帯電極性とは逆の電圧が印加され（現像バイアス）、帯電したトナーを現像ローラ１３に吸着させるシステムとなっているにも関わらず、飛散するトナーの帯電量分布を示している。すなわち、図１０（ａ）に示すトナーの帯電特性に比べて、図１０（ｂ）のトナー帯電特性は、逆の極性の帯電を有するトナー分が多く、さらに図１０（ａ）に示すトナーに較べ帯電量の小さいトナーがあることがわかる。
【０１３６】
このようなトナーが、現像ローラ１３と電子放出部１５との空隙に飛散するわけであるが、飛散中のトナーは、帯電工程で上述の電子放出部１５への光照射により発生した光電子の供給（振掛け）によって、その一部は現像ローラ１３に戻るが、戻りきれないトナーや逆極性（図１０（ａ）の場合のトナーと較べて）の帯電を有するトナーが電子放出部１５の現像ローラ１３側の面１５３に付着することになる。
【０１３７】
このような電子放出部（光電面）１５に付着したトナーの帯電特性を示すのが図１０（ｃ）である。電子放出部１５に付着したトナーは、図１０（ａ）に示すトナーに較べ、逆極性の帯電を有するトナーの比率が高くなっているが、その理由は上述の通りである。また、正規帯電極性のトナーの帯電量が上昇している理由は、電子放出部１５には帯電工程で電子放出を促進する電位が印加されているため、その電界により未帯電トナーが電荷注入され帯電量が上昇したことによるものである。なお、この図１０（ｃ）は、図７（ｂ）および図９のＢ１、Ｃ１ポイントに示す付着トナーの電位を示すものである。
【０１３８】
このようにして、付着したトナーをクリーニングすると、その大部分は現像ローラ１３に戻るが、一部は電子放出部１５に付着したままとなる。
【０１３９】
すなわち、本実施の形態におけるクリーニングサイクルでは、上述のように、現像ローラ１３にＤＣ成分の電圧に加えてＡＣ成分の電圧を印加して、重畳した交番電界を印加するため、電子放出部１５に付着したトナーに強力な電荷が注入され、正規帯電になったトナーが、交番電界の印加中に電子放出部１５から離脱・飛翔し現像ローラ１３に付着する。このときの現像ローラ１３上に付着するトナーの帯電量分布を図１０（ｄ）に示す。図１０（ｄ）の帯電量分布は、図１０（ａ）に示すトナーとよく近似しており、上記浮遊したトナーが交番電界によって正規に帯電したことを示している。
【０１４０】
一方、電子放出部１５に付着し続けるトナーは、図１０（ｃ）に示すトナーの大部分が図１０（ｄ）に示すトナーとなってなくなることから、図１０（ｅ）に示すような帯電量分布を示すこととなる。このトナーは、大部分が図１０（ａ）のトナーと較べて、逆極性の帯電を有するトナーである。これは、ある見方をすれば、クリーニングサイクルでの交番電界、並びに電子放出部１５からの電子の供給（振掛け）によって、帯電極性が変質したトナーのみが電子放出部１５における現像ローラ１３側の面１５３に残留したといえる。
【０１４１】
本発明においては、この変質したトナーが重要なファクターとなる。すなわち、第１回目のクリーニング動作（図７（ｂ）および図９のＣ１ポイント）で変質したトナーが、電子放出部１５における現像ローラ１３側の面１５３に残存することによって、上記の浮遊トナーが電子放出部１５に付着することを阻害しているため（図１０（ｂ）と（ｅ）とを対比すると、図１０（ｂ）と図１０（ｅ）には共に逆極性トナー（図１０（ａ）に示すトナーと比較した場合に逆極性）が多いため、静電的な効果によって、浮遊するトナーを電子放出部１５に吸着させることなく浮遊させ続け、電子放出部１５から放出される電子によって帯電量が安定し、現像ローラ１３に戻る現象が発生している。）、第２回目以降クリーニング動作実行の間隔が延びることとなる。
【０１４２】
このようなクリーニングサイクルの際の電圧印加ならびに光照射のタイミングを図示したものが図１１である。図１１（ａ）は従来技術、すなわち、図７（ａ）のクリーニング方法における、現像ローラ１３（現像スリーブ）に対して電圧印加を行うタイミングを示している。一方図１１（ｂ）は、本発明のクリーニング方法における、現像ローラ１３（現像スリーブ）に対して電圧印加をするタイミングと、光照射を行うための露光手段に対して印加を行うタイミングを示している。
【０１４３】
図１１（ａ）（ｂ）に示すように、従来のクリーニング方法と本発明のクリーニング方法とは、第２回目以降のクリーニング実行の間隔が異なる。すなわち、図１１（ａ）のＴ２よりも図１１（ｂ）のＴ４の方が、時間がより長くなる。これは、電子放出部１５が完全に汚れた状態で第１回目のクリーニング動作が実行される従来のクリーニング方法と異なり、本発明にかかるクリーニング方法では、完全に電子放出部１５が汚れる前に第１回目のクリーニング動作が実行されるために、効率的に電子放出部１５に付着したトナーを除去することができ、電子放出部１５に残留するトナーの量を低減させることができるため、および上述したように、浮遊トナーが電子放出部１５に付着することを防止できるため、電子放出部１５の汚れるまでの時間が長くなり、その結果第２回目以降のクリーニング動作の実行間隔が長くなる。
【０１４４】
また、本発明のクリーニング方法によれば、クリーニング時間（現像ローラ１３への電圧の印加時間）の短縮が可能である。すなわち、図１１（ａ）のＴ１よりも図１１（ｂ）のＴ３の方がより時間が短くなる。これは、上記と同様の理由によって、本発明にかかるクリーニング方法では、従来のクリーニング方法に較べて、電子放出部１５の汚れるまでの時間が長くなり、その結果クリーニング動作の実行時間が短縮できる。また、クリーニング時間を短縮するのではなく、クリーニング時間を一定にして、現像ローラ１３への印加電圧の大きさを小さくしてもよい。すなわち、本発明のクリーニング方法では、現像ローラ１３への電圧印加時間と印加電圧の大きさとの積が、従来のクリーニング方法よりも小さくなるといえる。
【０１４５】
また、本発明のクリーニング方法では、クリーニング動作の際に現像ローラ（現像スリーブ）１３に対して電圧を印加するとともに、電子放出部１５への光照射を行っている。これは、従来のクリーニング方法にはないものである。これは、電子放出部１５から離脱・飛翔するトナーに、さらに電子を供給する（振掛ける）ことにより、現像ローラ１３へのトナーの飛翔を促進し、クリーニング効率の向上を図るためのものである。
【０１４６】
さらに、このようなクリーニングサイクルを、実際の画像形成装置１１０の印字サイクルに導入した場合のフローの一例を図１２に示す。図１２を用いて、印字サイクル中の電子放出部１５のクリーニングを説明する。
【０１４７】
最初に、画像形成装置１１０に印字要求がなされる（Ｓｔｅｐ１、以下Ｓｔｅｐを単にＳと称する）。印字要求を受けると画像形成装置１１０は、待機状態から印字可能状態となるため、感光体２、光学ユニット（原稿読取り用、画像情報書込み用）の初期化動作、並びに定着装置の待機状態からの昇温工程等の印字前処理工程に移行する（Ｓ２）。この印字前処理工程で現像装置１０のトナーの帯電極性を正規の飽和帯電とするため現像ローラ（現像スリーブ）１３の回転、並びに電子発生部材である露光手段（光源）の光照射、および各部材への電圧印加がなされる。
【０１４８】
次いで、印字前処理工程が終了すると、印字前処理を開始してからの現像ローラ（現像スリーブ）１３の回転時間を、図示しない制御部が積算している（Ｓ３）。その積算時間が、電子放出部１５に対する上記第１回目のクリーニング動作実行開始までの時間α１（図７（ｂ）参照）に到達していない場合には、画像形成装置１１０は印字工程にすすみ印字動作を実行する（Ｓ４）。この印字動作実行中も図示しない制御部は、現像ローラ（現像スリーブ）１３の回転時間を積算し（Ｓ５）、回転時間がＴｘに到達していない場合は、次印字の有無（Ｓ６）によって待機状態、若しくはＳ４へ戻る。
【０１４９】
また、Ｓ３において、回転時間がα１（図７（ｂ）参照）に到達していると、画像形成装置１１０は、Ｓ４の印字動作に移行する前に、電子放出部１５等帯電した部材の第１回目のクリーニング動作を実行する（Ｓ７）。クリーニング動作時間が上述の所定時間Ｔ３（図１１（ｂ）参照）であると（Ｓ８）、画像形成装置１１０は、Ｓ４に移行して印字動作を実行する。一方Ｓ８において、クリーニング動作時間が所定時間Ｔ３でない場合、再びＳ７に戻って、クリーニング動作を実行する。
【０１５０】
また、Ｓ５において、すなわち、印字動作中に上記制御部の現像ローラ（現像スリーブ）１３の回転積算時間が所定時間Ｔｘに到達すると、その時に印字されている用紙の印字が終了後、すぐにクリーニング動作を実行する（Ｓ９）。ここで、積算時間Ｔｘは、上記Ｓ３で時間α１（図７（ｂ）参照）を経過していないときは、積算時間Ｔｘがα１となったときに、第１回目のクリーニング動作が実行される。一方、Ｓ３で第１回目のクリーニング動作が終了している場合、Ｓ５における積算時間Ｔｘが、第２回目以降のクリーニングに適した積算時間、すなわち図７（ｂ）におけるＤ１ポイントからＣ２ポイントまでの時間経過α２となった際に第２回目以降のクリーニング動作が実行されることになる。なお、この場合は、例えば、クリーニング動作が１回終了するごとに積算時間Ｔｘをリセットすることが好ましい。また、この他にも、第２回目以降のクリーニング動作実行までの積算時間Ｔｘをα１＋α２×Ｎ（Ｎは整数）としてもよい。
【０１５１】
Ｓ１０において、クリーニング動作時間が所定時間Ｔ３である場合、Ｓ６に移行し、次の印字要求があるか否かを判断する（Ｓ６）。次の印字要求がない場合は、待機モードに移行して終了する。次の印字要求がある場合は、Ｓ４に移行し、再び処理を行う。一方、Ｓ１０において、クリーニング動作時間が所定時間Ｔ３でない場合、再びＳ９に戻って、クリーニング動作を実行することになる。なお、印字動作の後に、従来公知の印字後処理を行ってもよい。
【０１５２】
上記のように、本発明のクリーニング方法によって電子放出部１５のクリーニングを実施することにより、電子放出部１５の汚れ状態を常に一定に保つことができ、さらに電子発生の主要部分である電子放出部１５における光照射される電子放出面１５４に浮遊トナーの付着が防止でき、安定した電子発生が可能であり、結果として、安定した現像ローラ１３上のトナーの帯電化が可能となる。また、クリーニング動作時間の短縮できること、および印加電圧の大きさを小さくすることが可能であるため、電子放出部１５が受ける電界疲労が少なくなり、電子放出部１５の長寿命化が可能となり、画像形成装置１１０における現像装置１０のロングライフに効果を奏する。
【０１５３】
また、本発明に係る帯電した部材のクリーニング方法及び画像形成装置によれば、付着した現像剤を除去するというクリーニングの対象となる、電荷を帯びた部材が、画像形成装置１１０の感光体２であったり、光誘起帯電方式の電子放出部（光電面）１５であったりしても、感光体２にキズや破損が生じることによる感度低下（印字品位の低下）や、光電面１５２の破損によるリーク、および電子放出量の低下等の問題を発生させることなく、確実に効率的なクリーニングを行うことが可能である。また、上記帯電した部材に付着する現像剤の粒子径が一定でなくとも、安定したクリーニング、すなわち、確実に付着した現像剤を除去することが可能である。
【０１５４】
また、浮遊している現像剤を効率良く回収できるため、画像形成装置１１０全体として見た場合の装置の汚れ、すなわちトナーに起因する機内飛散が減少し、各部材を構成する駆動源等々の消耗が少なく、装置の長寿命化を図ることができる。
【０１５５】
すなわち、ＤＣ電圧にＡＣを重畳し、その印加電圧極性を常に残留現像剤とは逆極性に保持することによって、クリーニング性能の向上を図るとともに、電子放出部１５のクリーニング動作の条件（クリーニングサイクル、および電圧印加時間、印加電圧の大きさ等の印加条件等）を変化させ、常に電子放出部１５からの電子放出を安定化させ、現像ローラ（現像スリーブ）１３上に搬送されるトナーに電子を振掛け、安定したトナーの帯電特性を得ることができる。
【０１５６】
さらに詳細には、現像スリーブにクリーニング電圧として印加するＡＣ電圧の条件を上述のようにするとともに、クリーニングタイミングを電子放出部１５の被照射面に付着トナーが生じないタイミング（付着トナーは光電面の現像スリーブ側のみに発生する状態）でクリーニングすることによって、現像ローラ１３に飛翔する付着トナーと光電面に残留する付着トナーとに分離し、残留する付着トナーがクリーニング条件で印加される電圧によって帯電特性が変質することを利用し、現像ローラ１３から発生する浮遊トナーが電子放出部１５に付着する量を低減することができる。
【０１５７】
また、本発明は、現像剤（トナー）の劣化防止、すなわちトナーの破壊やブレードヘの融着防止を可能とし、現像の信頼性を向上させることができる現像装置、特に、定着エネルギーを削減するために軟化点を低減したトナーや、着色力を高めるために顔料部数を増加させたトナーにも適合できる光誘起帯電方式を採用する現像装置における電子発生部材である電子放出部１５に付着する浮遊現像剤を効率よく現像スリーブに回収する手法を提供するものである。
【０１５８】
すなわち、付着する現像剤を所定空間を介してクリーニングするために印加する電圧の絶対値を付着している現像剤の逆極性で保持しながら、ＤＣ成分の電圧にＡＣ成分を重畳しつつ、その印加波形を矩形波とし、ＡＣの周波数を付着現像剤の飽和帯電量と空間距離を基に算出し、さらに印加サイクルを印加時間に対し分割した電圧印加を行い、そのクリーニングサイクルを印字工程の途中に行う事によって対象物の汚れを低減し電子発生の継続した電子の発生が可能とする事を、効率良い付着現像剤のクリーニング手法を提案するものである。
【０１５９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１６０】
【発明の効果】
本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、以上のように、光照射手段の照射光により、電子を発生する光電面を有し、上記光電面から発生する電子によって現像スリーブ上の現像剤を帯電させ現像工程に寄与する帯電電位とする光誘起帯電方式により現像剤を帯電させる画像形成装置で行われる帯電した部材のクリーニング方法において、電圧の最大電圧および最小電圧が、同一極性であり、かつ上記光誘起帯電方式により帯電した現像剤の帯電極性と逆極性となるように、上記現像スリーブに対して、ＤＣ電圧とＡＣ電圧とを重畳させて印加するとともに、上記光照射手段の照射光を上記光電面に対して照射する構成である。
【０１６１】
それゆえ、光電面等に対して現像剤が付着しにくくなるとともに、光電面や感光体等の帯電した部材に付着した現像剤を効率的に除去することができるという効果を奏する。これにより、常に光電面から安定して電子放出を行うことが可能となり、現像スリーブ上に担持搬送される現像剤に電子を安定供給でき、現像剤の帯電特性を得ることができる。
【０１６２】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、摩擦帯電方式による現像剤の帯電化およびメカクリーニング方法を利用していないため、現像剤の破壊を生じることがないだけでなく、感光体、光電面等の破損により、印字品質の低下および現像剤の帯電特性の低下を防止することができるという効果を奏する。
【０１６３】
さらに、現像スリーブに対してＤＣ成分とＡＣ成分とを重畳して（重ねて）電圧印加しており、現像スリーブの電界が常に一定とはならないため、小粒子径の現像剤に対するクリーニング性能が低下することも回避できるという効果を奏する。
【０１６４】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、光誘起帯電方式を採用する現像装置を有する画像形成装置において行われるものであるため、定着エネルギーを削減するために軟化点を低減した現像剤、または着色力を高めるために顔料部数を増加させた現像剤が、電子発生部材である光電面に付着した場合でも、上記現像剤を効率よく現像スリーブに回収することができるという効果を奏する。
【０１６５】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、以上のように、上記現像スリーブの回転開始から第１回目のクリーニング動作を開始するまでの時間（α１）と第２回目以降のクリーニング動作間隔の時間（α２）とが異なる構成である。
【０１６６】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、以上のように、上記α１は、α２よりも短い構成である。
【０１６７】
それゆえ、光電面や感光体等の帯電した部材に、大量の現像剤が付着する前にクリーニングを行うこととなる。したがって、完全に汚れる前にクリーニングすることができるため、短い時間で効率的に光電面や感光体等の帯電した部材から現像剤を除去するクリーニングを行うことができるという効果を奏する。すなわち、完全に汚れた状態でのクリーニングする場合と異なり、第２回目以降のクリーニング実行の間隔が長くなる。
【０１６８】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、以上のように、上記第１回目のクリーニング動作の条件と第２回目以降のクリーニング動作の条件とは異なる構成である。
【０１６９】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、以上のように、上記クリーニング動作の条件は、上記現像スリーブに印加する印加電圧の大きさ、または上記現像スリーブへの電圧印加時間の長さである構成である。
【０１７０】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、以上のように、上記第１回目のクリーニング動作では、第２回目以降のクリーニング動作よりも、上記現像スリーブに印加する印加電圧が大きいこと、または上記現像スリーブへの電圧印加時間が長い構成である。
【０１７１】
それゆえ、第１回目のクリーニング動作は、第２回目以降のクリーニング動作に比べて、より多くの現像剤を帯電した部材から取り除くことができるという効果を奏する。これにより、第２回目以降のクリーニング動作の際には、帯電した部材には、それほど多くの現像剤が付着していないこととなる。このため、第２回目以降のクリーニング動作の条件を緩和することができる。すなわち、第２回目以降のクリーニング動作の際の時間を短時間化、またはクリーニング動作の際の印加電圧を小さくできる。このため、光電面、感光体等の帯電した部材が受ける電界疲労が少なくなり、光電面、感光体等の帯電した部材の長寿命化が可能となり、現像装置や画像形成装置自体の長寿命化が図れるという効果を奏する。
【０１７２】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、以上のように、上記現像スリーブの回転開始後における第１回目のクリーニング動作は、上記光照射手段からの光照射を受けて電子を放出する光電面の電子放出面に対して、トナーが付着する前に実行される構成である。
【０１７３】
それゆえ、光電面の電子放出面（被光照射面）にトナーが多量に付着することによって光電面からの電子放出ができなくなることを防止でき、継続的に安定して光電面からの電子放出を行うことができるという効果を奏する。したがって、現像スリーブ上の現像剤に対して安定した電子供給が可能となり、安定した印字性能を得ることができる。すなわち、この手法を用いることによって、光電面の汚れ状態は常に一定で、さらに電子発生の主要部分である光電面の光照射される部分への浮遊トナーの付着が防止でき、安定した電子発生による現像スリーブ上のトナーの帯電が可能となる。
【０１７４】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、以上のように、上記第１回目および第２回目以降のクリーニング動作の条件は、上記光電面の現像スリーブと対向する面に付着するトナーの一部を残して除去するという動作条件である構成である。
【０１７５】
それゆえ、現像スリーブから発生する浮遊現像剤が光電面に付着することを抑制でき、クリーニング性能を向上させることができるという効果を奏する。
【０１７６】
さらに、浮遊現像剤を効率良く回収できるため、画像形成装置全体として見た時の現像剤に起因する装置の汚れ、すなわち現像剤の装置内飛散が減少し、各部材を構成する駆動源等の消耗も少なくなり、装置の長寿命化を図ることができるという効果を奏する。
【０１７７】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、以上のように、上記クリーニング動作は、上記現像スリーブの回転開始時からの積算時間によって実行される構成である。
【０１７８】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、以上のように、上記クリーニング動作は、画像形成装置の印字前処理中または印字後処理中にあっては、印字前処理または印字後処理を一旦停止して実行される構成である。
【０１７９】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、以上のように、上記クリーニング動作は、画像形成装置の印字動作中にあっては、印字動作中の印字用紙への印字動作終了後であって、次の印字用紙への印字動作を行う前に実行される構成である。
【０１８０】
それゆえ、本発明の帯電した部材のクリーニング方法を画像形成装置の印字サイクルに、容易に導入することができ、画像形成装置における現像装置のクリーニングを効率的に行うことができるという効果を奏する。また、浮遊現像剤を効率良く回収できるため、画像形成装置全体として見た場合の現像剤に起因する装置の汚れ、すなわち現像剤の装置内飛散が減少し、各部材を構成する駆動源等の消耗も少なくなり、装置の長寿命化を図ることができるという効果を奏する。
【０１８１】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、以上のように、上記現像スリーブに印加するＰＥＡＫ  ＴＯ  ＰＥＡＫの電圧振幅は、１５００Ｖ／ｍｍ以下であり、最大電圧は２０００Ｖ以下である構成である。
【０１８２】
それゆえ、帯電した部材に付着した現像剤を効率よく除去することができ、クリーニング性能を向上させることができるという効果を奏する。
【０１８３】
また、本発明の帯電した部材のクリーニング方法は、以上のように、上記現像スリーブに対して重畳印加するＡＣ成分の電圧の周波数は、３０ＨＺ〜１５０ＨＺの範囲であり、その波形は矩形波である構成である。
【０１８４】
それゆえ、帯電した部材に付着した現像剤を効率よく除去することができ、クリーニング性能を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の一形態に係る画像形成装置におけるプロセス部（現像装置を含む）の構造を模式的に示す図である。
【図２】（ａ）はトナー規制ブレード１４の構造を模式的に示す正面図であり、（ｂ）は、（ａ）をＣ−Ｃ’で切断した断面図である。
【図３】本実施の一形態に係る画像形成装置１１０の全体的な構造を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、種々のＤＣ成分の電圧に対して、同程度のＡＣ成分の電圧を重畳して印加した場合の印加電圧の極性を示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図４（ａ）〜（ｃ）のように電圧を印加した場合に残留トナー（現像剤）がどのように挙動するかを模式的に示した図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態において、ＤＣ成分の電圧に対して、それぞれサイン波、三角波、矩形波のＡＣ成分の電圧を重ねて印加した場合の印加電圧の極性を示す図である。
【図７】（ａ）は、付着したトナーのクリーニングのために行っていた従来のＤＣ電圧の印加サイクルを示す図であり、（ｂ）は付着したトナーのクリーニングのために行う本実施の一形態の電圧印加サイクルを示す図である。
【図８】図７（ａ）に示すクリーニング動作における光電面へのトナーの付着状況を示す図である。
【図９】図７（ｂ）に示すクリーニング動作における光電面へのトナーの付着状況を示す図である。
【図１０】本実施の形態における各サンプルのトナーの帯電量分布を測定した結果を示す図である。
【図１１】（ａ）は、従来のクリーニング方法における現像ローラに対して電圧印加を行うタイミングを示す図であり、（ｂ）は、本発明のクリーニング方法における現像ローラに対して電圧印加を行うタイミングと、光照射を行うための露光手段への印加を行うタイミングとを示す図である。
【図１２】本実施の一形態に係るクリーニング方法を画像形成装置の印字サイクルに導入した場合のフローの一例を示す図である。
【図１３】従来の画像形成装置における現像装置近傍の構造を模式的に示す図である。
【符号の説明】
２    感光体
１０    現像装置
１３    現像ローラ（現像スリーブ）
１４    トナー規制ブレード
１５    電子放出部（光電面）
１６    紫外線照射器（光照射手段）
１１０    画像形成装置
１５３    光電面における現像ローラ側の面
１５４    光電面の電子放出面
【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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