(57)【要約】【課題】高価および大型な構成にせず、現像剤その他の汚れが付着した露光器の光量低下に起因する画質不具合を抑制する。【解決手段】画像形成装置１は、循環移動する表面を有する像保持体３０と、像保持体３０を帯電する帯電器３１と、像保持体３０に近接配置されるとともに、帯電器３１によって帯電した像保持体３０表面に静電潜像を形成する露光器３２と、像保持体３０表面の静電潜像を所定の極性を有する現像剤で現像する現像器３３とを備えており、記録材に画像が形成されるときに像保持体３０を所定の極性に帯電する画像形成モードと、像保持体３０の表面のうち画像が形成されない領域を所定の極性と逆極性に帯電することで露光器３１に付着した現像剤その他の汚れを回収する清掃モードとを有する。【選択図】図２
2009047885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環移動する表面を有する像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電器と、
前記像保持体に近接配置されるとともに、前記帯電器によって帯電した前記像保持体表面に静電潜像を形成する露光器と、
前記像保持体表面の静電潜像を所定の極性を有する現像剤で現像する現像器とを備え、
記録材に画像が形成されるときに前記像保持体を前記所定の極性に帯電する画像形成モードと、
前記像保持体表面のうち画像が形成されない領域を前記所定の極性と逆極性に帯電することで前記露光器に付着した現像剤その他の汚れを回収する清掃モードと
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記清掃モード時に前記帯電器が印加される直流電圧の絶対値は、前記画像形成モード時に前記帯電器が印加される直流電圧の絶対値と比較して大きい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】
前記清掃モード時の前記像保持体表面の移動速度は、前記画像形成モード時の前記像保持体表面の移動速度と比較して低速であ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】
前記画像形成モード時に前記帯電器が印加される直流電圧には複数の直流電圧があり、前記清掃モード時に前記帯電器が印加される直流電圧の絶対値は、前記複数の直流電圧のうち絶対値が最大である直流電圧の絶対値と比較して大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成モード時の前記像保持体表面の移動速度には複数の移動速度があり、前記清掃モード時の前記像保持体表面の移動速度は、前記画像形成モード時における複数の移動速度のうち最も遅い移動速度であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記露光器表面に積層された露光器帯電層と、前記清掃モード時に前記露光器帯電層を現像剤の極性と同極性の電位に帯電させる露光器帯電手段とを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記清掃モード時に前記露光器表面と前記像保持体表面との距離を短くする移動機構とを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やレーザプリンタなどの画像形成装置において、感光体ドラムに露光する露光器として、いわゆるＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）が知られている。ＬＰＨは、主に多数のＬＥＤ（発光ダイオード）を直線上に配列したＬＥＤチップからなるＬＥＤアレイと、ＬＥＤから出射されたレーザー光を集光して感光体ドラムの表面に結像させるセルフォック（登録商標）レンズアレイとから構成される。このＬＰＨは、感光体ドラムや現像ロールに近接して配置されているため、感光体ドラムや現像ロールなどから飛散または落下するトナーや埃が、セルフォック（登録商標）レンズアレイに付着して、ＬＰＨが出射するレーザー光を微弱にする場合がある。このため、ＬＰＨの光量が低下し、良好な静電潜像が感光体ドラムに形成されず、結果として白スジや色ムラといった画質不具合が生じてしまう。
【０００３】
このような課題を解決する技術が、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の画像形成装置は、露光器から照射されたレーザー光が通過する開口スリットに対して９０度未満の開閉角度で開閉自在な開閉シャッターと、開閉シャッターを開閉駆動する駆動器とを有するものである。一方、非画像形成時にトナーが付着しないように露光器のレンズ面を像保持体の帯電面から離間させる揺動機構を備えた画像形成装置が、特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開２００６−０２７１６８号公報（要約書）
【特許文献２】特開２００６−１６３０２７号公報（要約書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような背景において、本発明は、高価および大型な構成にせず、現像剤その他の汚れが付着した露光器の光量低下に起因する画質不具合を抑制する技術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】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、循環移動する表面を有する像保持体と、前記像保持体を帯電する帯電器と、前記像保持体に近接配置されるとともに、前記帯電器によって帯電した前記像保持体表面に静電潜像を形成する露光器と、前記像保持体表面の静電潜像を所定の極性を有する現像剤で現像する現像器とを備え、記録材に画像が形成されるときに前記像保持体を前記所定の極性に帯電する画像形成モードと、前記像保持体表面のうち画像が形成されない領域を前記所定の極性と逆極性に帯電することで前記露光器に付着した現像剤その他の汚れを回収する清掃モードとを有することを特徴とする画像形成装置である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記清掃モード時に前記帯電器が印加される直流電圧の絶対値は、前記画像形成モード時に前記帯電器が印加される直流電圧の絶対値と比較して大きいことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記清掃モード時の前記像保持体表面の移動速度は、前記画像形成モード時の前記像保持体表面の移動速度と比較して低速であることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記画像形成モード時に前記帯電器が印加される直流電圧には複数の直流電圧があり、前記清掃モード時に前記帯電器が印加される直流電圧の絶対値は、前記複数の直流電圧のうち絶対値が最大である直流電圧の絶対値と比較して大きいことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記画像形成モード時の前記像保持体表面の移動速度には複数の移動速度があり、前記清掃モード時の前記像保持体表面の移動速度は、前記画像形成モード時における複数の移動速度のうち最も遅い移動速度であることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発明において、前記露光器表面に積層された露光器帯電層と、前記清掃モード時に前記露光器帯電層を現像剤の極性と同極性の電位に帯電させる露光器帯電手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、前記清掃モード時に前記露光器表面と前記像保持体表面との距離を短くする移動機構とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、画像形成装置は、新たに部材を必要とせず、露光器に付着した現像剤その他の汚れを清掃できる。すなわち、本件発明を適用しない場合と比べて、安価で小型な構成で露光器に付着した現像剤その他の汚れを清掃することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、清掃モード時に露光器に付着した現像剤その他の汚れが像保持体に転移するために働く静電気力が、画像形成モード時と比べて強くなる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、清掃モード時に露光器に付着した現像剤その他の汚れが像保持体に転移するために働く静電気力の作用時間が、画像形成モード時と比べて長くなる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、画像形成モード時に帯電器に印加される直流電圧が複数あった場合に、露光器に付着した現像剤その他の汚れが像保持体に転移するために働く静電気力が、画像形成モード時と比べて強くなる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、画像形成モード時に像保持体表面の移動速度が複数あった場合に、露光器に付着した現像剤その他の汚れが像保持体に転移するために働く静電気力の作用時間が、画像形成モード時と比べて長くなる。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、清掃モード時に露光器表面と露光器に付着した現像剤その他の汚れとの間に働く反発する静電気力は、画像形成モード時と比べて強くなる。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、清掃モード時に露光器に付着した現像剤その他の汚れが像保持体へ転移するために働く静電気力は、画像形成モード時と比べて強くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
１．第１の実施形態
第１の実施形態では、記録材に画像が形成されるときに像保持体を所定の極性に帯電する画像形成モードと、像保持体表面のうち画像が形成されない領域を所定の極性と逆極性に帯電することで露光器に付着した現像剤その他の汚れを回収する清掃モードとを有する画像形成装置の一例について詳述する。ここで、「像保持体表面のうち画像が形成されない領域」とは、例えば、画像形成装置が画像を形成しているときであっても、画像と画像との間（インターイメージ）の領域はこれに含まれる。ただし、画像形成装置が画質試験用に画像を形成（パッチ形成）するときの領域は含まない。
【００２０】
（画像形成装置の構成）
図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す全体図である。図１に示す画像形成装置１は、ＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）を備えたタンデム方式のカラー複写機である。画像形成装置１は、図１に示すように、原稿画像を読み取る画像読取部２、読み取った画像データに対して画像処理を施す画像処理部３、画像処理部３が処理した画像データに基づいて画像の形成を行う画像形成部４、用紙を搬送する用紙搬送部５、およびこれらを制御する制御部６を備えている。
【００２１】
画像読取部２は、原稿用紙を載置するプラテンガラスガラス、原稿用紙に光を照射するハロゲンランプ、照射した光の反射光を導くミラー、反射光を縮小する縮小光学系、およびＲＧＢライン型のＣＣＤイメージセンサを備えている（すべて図示省略）。画像読取部２は、ＣＣＤイメージセンサが出力するアナログ信号を増幅して１画素当たり２４ビットのＲＧＢディジタル信号にＡＤ変換し、ＲＧＢの画像データを画像処理部３に出力する。
【００２２】
画像処理部３は、所定の画像処理を行う複数のＡＳＩＣ（特定用途向集積回路）、およびバッファメモリを備えている（すべて図示省略）。画像処理部３は、画像読取部２が出力したＲＧＢの画像データを入力して、シェーディング補正、位置ずれ補正、色空間変換、空間フィルタ処理、ガンマ補正、中間調処理などの所定の画像処理を施し、画像形成部４の特性に見合ったＹＭＣＫ（イエロー・マゼンタ・シアン・ブラック）の画像データを生成する。生成されたＹＭＣＫの画像データは、画像処理部３のバッファメモリに記憶される。
【００２３】
画像形成部４は、４つのトナーカートリッジ６Ｙ・６Ｍ・６Ｃ・６Ｋ、４つの画像形成ユニット７Ｙ・７Ｍ・７Ｃ・７Ｋ、転写ユニット８、および定着器９を備えている。トナーカートリッジ６Ｙ・６Ｍ・６Ｃ・６Ｋは、画像形成装置１内の上方において水平方向に一定間隔をおいて配置される。トナーカートリッジ６Ｙ・６Ｍ・６Ｃ・６Ｋは、それぞれイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの現像剤を収容する。現像剤は、トナーおよび磁性キャリアからなる２成分現像剤である。トナーは、キャリアと撹拌されることによって正極性に帯電する特性を有している。トナーカートリッジ６Ｙ・６Ｍ・６Ｃ・６Ｋの現像剤は、図示省略した搬送オーガによって、画像形成装置１内の下方に位置する画像形成ユニット７Ｙ・７Ｍ・７Ｃ・７Ｋに供給される。画像形成ユニット７Ｙ・７Ｍ・７Ｃ・７Ｋについては後述する。
【００２４】
転写ユニット８は、中間転写ベルト１０、ドライブロール１１、テンションロール１２、バックアップロール１３、２次転写器１４、ベルトクリーナー１５を備えている。中間転写ベルト１０は、画像形成ユニット７Ｙ・７Ｍ・７Ｃ・７Ｋの上方に配置され、ドライブロール１１、テンションロール１２、バックアップロール１３に一定のテンションで掛け回される。ドライブロール１１は、図示省略した駆動モータによって回転し、図１に示す矢印Ａの方向に中間転写ベルト１０を循環駆動する。テンションロール１２は、中間転写ベルト１０に一定のテンションを付与する。バックアップロール１３は、中間転写ベルト１０に転写された４色のトナー像を記録用紙Ｐに２次転写するために２次転写器１４に押圧する。２次転写器１４は、摺動電極を介して図４に示す２次転写用電源回路に接続する。２次転写器１４は、転写電流が印加され、中間転写ベルト１０が担持するトナー像を記録用紙Ｐに転写する。ベルトクリーナー１５は、転写後に中間転写ベルト１０上に残留したトナー等を除去する。
【００２５】
用紙搬送部５は、給紙トレイ１６、ナジャーロール１７、フィードロール１８、搬送路１９、レジストロール２０、および排出ロール２１を備えている。給紙トレイ１６は、画像が記録される記録用紙Ｐを積載して格納する収容器であり、画像形成装置１内の下部に引き出し可能に配置される。ナジャーロール１７は、給紙トレイ１６の上方に配置され、記録用紙Ｐを取り上げてフィードロール１８に記録用紙Ｐを供給する。フィードロール１８は、ナジャーロール１７から供給された記録用紙Ｐを１枚ずつ分離して搬送する。搬送路１９は、フィードロール１８により１枚ずつに分離された記録用紙Ｐを転写ユニット８の２次転写位置（バックアップロール１３と２次転写器１４の間）→定着器９→排出ロール２１へと誘導する。レジストロール２０は、搬送路１９に沿って搬送された記録用紙Ｐを２次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送する。２次転写された記録用紙Ｐは、定着器９によってトナー像が定着された後、排出ロール２１によって画像形成装置１の機外の排出トレイ２２に排出される。排出トレイ２２は、排出ロール２１によって排出された記録用紙Ｐを積載する。
【００２６】
（画像形成ユニットの構成）
以下、画像形成ユニットの構成について詳述する。図２は、第１の実施形態に係る画像形成ユニットの一例を示す断面図であり、図３は、第１の実施形態に係る露光器の一例を示す断面図であり、図４は、第１の実施形態に係る制御部の一例を示すブロック図であり、図５は、第１の実施形態に係る高圧電源回路の一例を示すブロック図であり、図６は、第１の実施形態に係る帯電器に印加される電圧値（画像形成モード時Ｖ０および清掃モード時Ｖ１）の一例を示すグラフである。画像形成ユニット７Ｙ・７Ｍ・７Ｃ・７Ｋは、図２に示すように、いずれも像保持体３０、帯電器３１、露光器３２、現像器３３、１次転写器３４、および清掃器３５を備えている。
【００２７】
像保持体３０は、画像形成ユニット７Ｙ・７Ｍ・７Ｃ・７Ｋの中央に回転自在に配置された感光体ドラムである。像保持体３０は、アルミニウムなどの導電性支持体、導電性支持体上に積層された光導電性感光層を備えている（すべて図示省略）。像保持体３０の導電性支持体は、摺動電極を介して接地されている。像保持体３０の光導電性感光層は、例えば、フタロシアニン顔料にポリカーボネート樹脂をバインドしたものであり、露光器３２によって露光された露光部位は通電状態となる。よって、帯電器３１によって一様に帯電された像保持体３０の帯電面のうち、露光器３２によって露光された露光部位は通電状態となるため帯電電位が低下する。この作用によって、像保持体３０は静電潜像を形成する。また、像保持体３０は、図４に示す公知の駆動回路７１および駆動モータ７２によって図２に示す矢印Ｂの方向に回転する。像保持体３０を駆動する駆動モータ７２は、パルス幅変調（ＰＷＭ）によって回転速度が制御される。
【００２８】
帯電器３１は、帯電ロール３６、摺動電極（図示省略）、および帯電用電源回路７５（図４参照）を備えている。帯電ロール３６は、アルミニウムなどの導電性芯金、導電性芯金上に積層された導電性弾性層、導電性弾性層に積層された中抵抗層、中抵抗層の表面を被覆する保護層で構成される。帯電ロール３６は、像保持体３０に対して回転自在に押圧し、画像形成モード時において像保持体３０を現像剤の極性と同極性である負極性に帯電し、清掃モード時において像保持体３０を現像剤の極性と逆極性である正極性に帯電する。摺動電極は、帯電ロール３６の回転に対して摺動しながら帯電ロール３６に電流を供給する。帯電ロール３６に摺動電極を介して接続される帯電用電源回路７５は、図５に示すように、直流電圧と交流電圧を重畳可能な高圧電源回路９０である。
【００２９】
高圧電源回路９０は、直流電圧発生部９１と交流電圧発生部９２から構成される。直流電圧発生部９１は、制御部６からのパルス信号によって通電のＯＮ／ＯＦＦがスイッチングされるトランジスタＱ１、トランジスタＱ１によって発生した電圧を昇圧するトランスＴ１、トランスＴ１によって発生した電流の向きを整流するダイオードＤ２、昇圧された電圧を平滑するコンデンサＣ１および抵抗Ｒ１、端子Ｓ１で発生する直流電圧を所望の電圧に調節する可変抵抗Ｒ２、端子Ｓ２で発生する直流電圧を検出する電圧検出回路９３、および電圧検出回路９３で検出された電圧をもとに直流電圧を安定化する安定化回路９４を備えている。
【００３０】
一方、交流電圧発生部９２は、制御部６のパルス信号から正弦波を発振させる正弦波発振回路９５、正弦波を増幅する増幅回路９６、増幅した電圧を昇圧するトランスＴ２、およびコンデンサＣ２を介して交流電流を検出する電流検出回路９７を備えている。電流検出回路９７は、検出された電流をもとに増幅回路９６の利得を設定する。直流電圧発生部９１および交流電圧発生部９２が発生した直流電圧と交流電圧は重畳されて、帯電器３１に印加される。帯電器３１は、清掃モードにおいて印加された重畳電圧によって像保持体３０を負極性に帯電させる。
【００３１】
露光器３２は、像保持体３０と隙間を介して設けられたＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）である。露光器３２は、図３に示すように、ＬＥＤアレイ５０、ドライバＩＣ（図示省略）、プリント基板５１、支持部材５２、セルフォック（登録商標）レンズアレイ５４、およびハウジング５３を備えている。ＬＥＤアレイ５０は、多数のＬＥＤを直線上に配列したＬＥＤチップを主走査方向に複数配列される。ドライバＩＣは、画像処理部３が生成したＹＭＣＫの画像データに基づいてＬＥＤアレイ５０のＬＥＤを点灯または消灯させる。ドライバＩＣとＬＥＤアレイ５０は、プリント基板５１のプリント配線によって接続される。プリント基板５１は、支持部材５２によって支持され、ハウジング５３に収納される。ハウジング上部の開口位置には、セルフォック（登録商標）レンズアレイ５４が配置される。セルフォック（登録商標）レンズアレイ５４は、ＬＥＤアレイ５０の出射光を集光し、像保持体３０に結像する。また、セルフォック（登録商標）レンズアレイ５４の表面には、例えば、酸化インジウム＋酸化スズ、酸化亜鉛＋酸化アルミニウムまたは酸化ガリウム、酸化スズ＋酸化アンチモンまたはフッ素等の透明導電膜５５が成膜される。透明導電膜５５は、真空蒸着法、スパッタリング法、およびレーザー蒸着法（ＰＬＤ法）などによってセルフォック（登録商標）レンズアレイ５４に成膜される。透明導電膜５５は、電極５６を介して接地される。この態様によれば、露光器３２が接地されていない場合と比べて、露光器３２と露光器３２に付着した現像剤その他の汚れとが引き合う静電気力は、弱くなるため、露光器３２に付着した現像剤その他の汚れは、静電気力によって像保持体３０に転移しやすくなる。
【００３２】
現像器３３は、露光器３２の隣であり、かつ、像保持体３０の回転方向Ｂにおいて露光器３２の下流側に配置された磁気ブラシ現像器である。現像器３３は、現像ハウジング３７、現像剤撹拌ロール３８、現像ロール３９、および現像用電源回路７７（図４参照）を備えている。現像ハウジング３７は、トナーカートリッジから供給された２成分現像剤を収容する。現像ハウジング３７に収容される現像剤は、現像剤撹拌ロール３８によって撹拌され、トナーは負極性に帯電する。現像ロール３９は、磁性体であるマグネットロール、マグネットロールの外周を覆う導電性非磁性体の現像スリーブを備えている。マグネットロールは、磁性体である現像剤を吸引し、現像スリーブは、摺動電極を介して現像用電源回路７７に接続される。現像用電源回路７７は、図５に示す高圧電源回路９０で構成される。現像ロール３９は、現像用電源回路７７によって直流電圧と交流電圧が印可されて、マグネットロールによって吸引した負極性現像剤を穂立ちさせて磁気ブラシを形成する。これにより、像保持体３０の静電潜像が、負極性に帯電したトナーによって現像される。
【００３３】
１次転写器３４は、像保持体３０の鉛直方向上部で中間転写ベルト１０を押圧する転写ロールである。１次転写器３４は、導電性芯金、導電性芯金上に積層された導電性発砲層、導電性発砲層に積層された抵抗層で構成される。１次転写器３４の導電性芯金に摺動電極を介して接続する１次転写用電源回路７８（図４参照）は、図５に示す高圧電源回路である。１次転写器３４は、電圧が印加されると、中間転写ベルト１０を現像剤の極性と逆極性である正極性に帯電させる。これにより、転写器３４は、像保持体３０に現像された負極性のトナー像を中間転写ベルト１０に転写する。
【００３４】
清掃器３５は、像保持体３０の回転方向Ｂにおいて転写器３４の下流側に配置される。清掃器３５は、クリーナーブレード４０、搬送オーガ４１、およびクリーナーハウジング４２を備えている。クリーナーブレード４０は、薄板状の弾性材料で形成され、一側がクリーナーハウジング４２に固定され、他側が像保持体３０に押圧する。クリーナーハウジング４２内で回転自在に固定される搬送オーガ４１は、樹脂材料で形成され、スクリュー状突起を備えている。クリーナーブレード４０によって像保持体３０から掻き落とされたトナーは、搬送オーガ４１のスクリュー状突起間に堆積し、搬送オーガの回転作用によって廃トナー収容器へ搬送される（図示省略）。清掃器３５は、１次転写後に像保持体３０に残留したトナーを掻き落として清掃する。
【００３５】
上述の像保持体３０、帯電器３１、清掃器３５を一体化したものがプロセスカートリッジである。プロセスカートリッジは、使用者によって画像形成装置１に取り付けおよび取り外しが可能となっている。プロセスカートリッジは、図１において、画像形成装置１の手前側から奥側に向かって取り付けられ、奥側から手前側に引き出すことによって取り外される。なお、プロセスカートリッジは、像保持体３０、帯電器３１、露光器３２、現像剤３３、転写器３４、清掃器３５、および制御部６を備える画像形成ユニットであってもよい。
【００３６】
（制御部の構成）
制御部６は、図４に示すように、複数の入出力端子が外部装置に接続されたマイクロコンピュータである。制御部６は、プログラムおよびデータを記憶するＲＯＭ（読み出し専用メモリー）、ＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいて演算処理を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＣＰＵが必要とするプログラムおよびデータを一時的に記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリー）、外部装置との入出力端子であるＩ／Ｏポート、およびクロック発振器などを備えている（図示省略）。ＲＯＭは、第１の実施形態に係るプログラムを記憶する。なお、このプログラムおよび以下の実施形態に係るプログラムは、ＣＤＲＯＭなどの記憶媒体に格納して提供することも可能である。
【００３７】
第１の実施形態に係るプログラムは、図４に示すように、切替手段６０、帯電手段６３、および回転手段６２を備えている。切替手段６０は、制御部６内のＲＡＭに記憶される情報に基づいて清掃モードに切り替えるか否かを判定する。切替手段６０が、像保持体３０表面のうち画像が形成されない領域があると判定した場合に、画像形成装置１は清掃モードとなる。帯電手段６３は、帯電用電源回路７５を介して帯電器３１に直流電圧と交流電圧を重畳印加して、像保持体３０を現像剤の極性と逆極性である正極性に帯電させる。この際、帯電手段６３が清掃モード時に帯電器３１に印加する直流電圧の絶対値Ｖ１は、図６に示すように、画像形成モード時に帯電器３１に印加する直流電圧の絶対値Ｖ０よりも高い電圧値である。この態様によれば、清掃モード時は画像形成モード時よりも像保持体３０の帯電電位が高くなるため、露光器３２に付着した現像剤その他の汚れが像保持体３０に転移するために働く静電気力が強くなる。
【００３８】
回転手段６２は、図２に示すように、清掃モードにおいて、像保持体３０表面の現像剤の極性と逆極性に帯電した領域が露光器３２に対面するように矢印Ｂの方向に像保持体３０を回転させる。すなわち、回転手段６２は、図４に示す駆動回路７１にパルス信号を出力して駆動モータ７２を駆動させ、像保持体３０を回転させる。この際、清掃モード時の像保持体３０表面の移動速度は、画像形成モード時の像保持体３０表面の移動速度と比較して低速である。この態様によれば、現像剤の極性と逆極性に帯電した像保持体３０表面の領域が、現像剤その他の汚れが付着した露光器３２の前を画像形成モード時に比べて低速で通過するため、露光器３２に付着した現像剤その他の汚れが像保持体３０に転移するために働く静電気力の作用時間が長くなる。
【００３９】
（第１の実施形態の動作）
以下、第１の実施形態の動作について説明する。図７は、第１の実施形態に係る動作の一例を示すフローチャートである。プログラムが開始すると、切替手段６０が清掃モードに切り替える（ステップＳ１０）。切替手段６０によって画像形成装置１が清掃モードに切り替えられたときに、帯電手段６３は、像保持体３０を現像剤の極性と逆極性の電位に帯電させる（ステップＳ１１）。回転手段６２は、帯電手段６３によって帯電した像保持体３０の帯電部位が露光器３２に対面する方向へ像保持体３０を回転させる（ステップＳ１２）。回転手段６２によって回転した像保持体３０の帯電部位に露光器３２に付着した現像剤その他の汚れが静電気力で転移した後、清掃器３５が、像保持体３０に転移した現像剤その他の汚れをクリーナーブレード４０で掻き落として清掃する（ステップＳ１３）。
【００４０】
（第１の実施形態の優位性）
以下、第１の実施形態の優位性について述べる。従来の画像形成装置は、露光器に対して開閉自在なシャッターを備えたり、像保持体の帯電面から露光器を離間させる揺動機構を備えたりすることによって、露光器にトナーや埃が付着しないような工夫がなされた。また、露光器のレンズ面をクリーニングする部材や現像器から落下するトナーを捕獲する部材を備えるものもある。これら従来の画像形成装置は、いずれも新たに部材を必要とするため、コスト高になり、大型化する場合がある。一方、第１の実施形態によれば、コスト高および大型化となる部材を必要とせず、静電気力によって露光器３２に付着した現像剤その他の汚れを像保持体３０に転移させ、像保持体３０に転移した現像剤その他の汚れを既存の清掃器３５によって清掃させるため、安価で小型な構成によって露光器３２に付着した現像剤その他の汚れを清掃することができる。したがって、第１の実施形態によれば、安価で小型な構成で露光器に付着した現像剤その他の汚れを清掃することができる。
【００４１】
２．第２の実施形態
第２の実施形態では、記録材に画像が形成されるときに像保持体を所定の極性に帯電する画像形成モードと、像保持体表面のうち画像が形成されない領域を所定の極性と逆極性に帯電することで露光器に付着した現像剤その他の汚れを回収する清掃モードとを有する画像形成装置において、特に、画像形成モード時に帯電器が印加される直流電圧が複数あり、清掃モード時に帯電器が印加される直流電圧の絶対値が、画像形成モード時の複数の直流電圧のうち絶対値が最大である直流電圧の絶対値と比較して大きいことを特徴としている。また、画像形成モード時の像保持体表面の移動速度には複数の移動速度があり、清掃モード時の像保持体表面の移動速度は、画像形成モード時の移動速度のうち最も遅い移動速度であることを特徴としている。以下、第２の実施形態の構成および動作について図１〜図７を参照して詳述する。なお、第１の実施形態と同様の箇所については第１の実施形態の内容を援用する。
【００４２】
（第２の実施形態の構成）
第２の実施形態に係るプログラムは、図４に示すように、切替手段６０、帯電手段６３、および回転手段６２を備えている。切替手段６０は、制御部６内のＲＡＭに記憶される情報に基づいて、清掃モードに切り替えるか否かを判定する。切替手段６０が、像保持体３０表面のうち画像が形成されない領域があると判定した場合に、画像形成装置１は清掃モードとなる。帯電手段６３は、清掃モードにおいて、像保持体３０を現像剤の極性と逆極性である正極性の電位に帯電させる。この際、帯電手段６３が印加する直流電圧の絶対値は、画像形成モードに印加する複数の直流電圧の絶対値のうち最大である直流電圧の絶対値よりも大きい。例えば、画像形成モードの直流電圧値が−４００Ｖ、−５００Ｖ、−６００Ｖの３種類であるとしたら、清掃モードの直流電圧値は、＋６００Ｖ以上となる。
【００４３】
回転手段６２は、図２に示すように、清掃モードにおいて、像保持体３０表面の現像剤の極性と逆極性に帯電した領域が露光器３２に対面するように矢印Ｂの方向に像保持体３０を回転させる。この際、画像形成モード時の像保持体３０表面の移動速度には複数の移動速度があり、清掃モード時の像保持体３０表面の移動速度は、画像形成モード時の移動速度のうち最も遅い移動速度である。例えば、画像形成モードの像保持体３０の回転速度が、プロセススピードＡ＝７０ｒｐｍ、プロセススピードＢ＝１１０ｒｐｍ、プロセススピードＣ＝１６０ｒｐｍの３種類があるとしたら、清掃モード時の像保持体３０の回転速度は、プロセススピードＡが選択される。
【００４４】
（第２の実施形態の動作）
以下、第２の実施形態の動作について図７を参照して説明する。プログラムが開始すると、切替手段６０が清掃モードに切り替える（ステップＳ１０）。切替手段６０によって画像形成装置１が清掃モードに切り替えられたときに、帯電手段６３は、画像形成モードに印加する複数の直流電圧の絶対値（４００Ｖ、５００Ｖ、６００Ｖ）のうち最大である直流電圧の絶対値（６００Ｖ）よりも大きい直流電圧（＋６５０Ｖなど）を帯電器３１に印加して、像保持体３０を現像剤の極性と逆極性の電位に帯電させる（ステップＳ１１）。回転手段６２は、画像形成モードの複数の移動速度（７０ｒｐｍ、１１０ｒｐｍ、１６０ｒｐｍ）のうち最も遅い移動速度（７０ｒｐｍ）で像保持体３０の帯電部位が露光器３２に対面する方向へ回転させる（ステップＳ１２）。回転手段６２によって回転した像保持体３０の帯電部位に露光器３２に付着した現像剤その他の汚れが静電気力で転移した後、清掃器３５が、像保持体３０に転移した現像剤その他の汚れをクリーナーブレード４０で掻き落として清掃する（ステップＳ１３）。
【００４５】
（第２の実施形態の優位性）
以下、第２の実施形態の優位性について述べる。第２の実施形態によれば、画像形成装置１は、清掃モードにおいて、画像形成モード時の複数の直流電圧の絶対値の中で最大である直流電圧の絶対値よりも大きい直流電圧で像保持体３０を帯電させる。よって、露光器３２に付着した現像剤その他の汚れが像保持体３０に転移しようとする静電気力が、画像形成モード時に比較して強くなる。また、画像形成装置１は、清掃モードにおいて、画像形成モード時の複数の移動速度の中で最も遅い移動速度で像保持体３０を露光器３２に対面する方向へ移動する。よって、露光器３２に付着した現像剤その他の汚れが像保持体３０に転移しようとする静電気力の作用時間が、画像形成モード時に比較して長くなる。
【００４６】
３．第３の実施形態
第３の実施形態では、記録材に画像が形成されるときに像保持体を所定の極性に帯電する画像形成モードと、像保持体表面のうち画像が形成されない領域を所定の極性と逆極性に帯電することで露光器に付着した現像剤その他の汚れを回収する清掃モードとを有する画像形成装置において、特に、露光器表面に積層された露光器帯電層と、清掃モード時に露光器帯電層を現像剤の極性と同極性の電位に帯電させる露光器帯電手段とを備えるものである。以下、第３の実施形態の構成および動作について図１〜図９を参照して詳述する。なお、第１の実施形態または第２の実施形態と同様の箇所についてはその内容を援用する。
【００４７】
（第３の実施形態の構成）
図８は、第３の実施形態に係る露光器の一例を示す断面図である。図８において、露光器３２のセルフォック（登録商標）レンズアレイ５４の表面には露光器帯電層９８が積層される。露光器帯電層９８は、例えば、透明導電膜、透明誘電体膜の２層で構成される。透明導電膜は、図３に示す透明導電膜５５と同一であり、電極９９を介して露光器帯電用電源回路７６に接続される。露光器帯電用電源回路７６は、図５に示す高圧電源回路９０と同一のものである。一方、透明誘電体膜は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、アクリル、ガラス等で形成される。露光器帯電用電源回路７６によって透明導電膜５５に電圧が印可されると、露光器帯電層９８は、現像剤の極性と同極性である負極性に帯電する。この態様によれば、露光器３２に付着した現像剤その他の汚れは、現像剤の極性と同極性である負極性に帯電した露光器帯電層９８と静電気的に反発するため、像保持体３０側に転移しやすくなる。図４に示す露光器帯電手段６４は、清掃モード時において露光器帯電用電源回路７６を介して透明導電膜５５に電圧を印可させるプログラムである。
【００４８】
（第３の実施形態の動作）
以下、第３の実施形態の動作について説明する。図９は、第３の実施形態に係る動作の一例を示すフローチャートである。プログラムが開始すると、切替手段６０が清掃モードに切り替える（ステップＳ２０）。画像形成装置１が切替手段６０によって清掃モードに切り替えられたときに、帯電手段６３は、像保持体３０を現像剤の極性と逆極性の電位に帯電させる（ステップＳ２１）。次に露光器帯電手段６４が、露光器３２を現像剤の極性と同極性の電位に帯電させる（ステップＳ２２）。回転手段６２は、帯電手段６３によって帯電した像保持体３０の帯電部位が露光器３２に対面する方向へ像保持体３０を回転させる（ステップＳ２３）。回転手段６２によって回転した像保持体３０の帯電部位に露光器３２に付着した現像剤その他の汚れが静電気力で転移した後、清掃器３５が、像保持体３０に転移した現像剤その他の汚れをクリーナーブレード４０で掻き落として清掃する（ステップＳ２４）。
【００４９】
（第３の実施形態の優位性）
以下、第３の実施形態の優位性について述べる。第３の実施形態によれば、露光器３２に付着した現像剤その他の汚れは、現像剤の極性と同極性である負極性に帯電した露光器帯電層９８と反発し、像保持体３０側に転移しやすくなる。よって、露光器３２の現像剤その他の汚れを効率よく清掃することができる。
【００５０】
４．第４の実施形態
第４の実施形態では、記録材に画像が形成されるときに像保持体を所定の極性に帯電する画像形成モードと、像保持体表面のうち画像が形成されない領域を所定の極性と逆極性に帯電することで露光器に付着した現像剤その他の汚れを回収する清掃モードとを有する画像形成装置において、特に、露光器を像保持体側に移動させる移動機構を備えるものである。以下、第４の実施形態の構成および動作について図１〜図１０を参照して詳述する。なお、第１〜第３の実施形態と同様の箇所についてはその内容を援用する。
【００５１】
（第４の実施形態の構成）
図１０は、第４の実施形態に係る露光器および移動機構の一例を示す断面図である。図１０（Ａ）は、画像形成モードにおける露光器および移動機構の位置を示す断面図であり、図１０（Ｂ）は、清掃モードにおける露光器および移動機構の位置を示す断面図である。移動機構７０は、円板カム１０１、回転軸１０２、ギア１０３、ギア１０４、回転軸１０５、駆動モータ１０６、および駆動回路１０７を備えている。円板カム１０１は、樹脂材料で楕円形状に形成され、回転軸１０２の長手方向の両端に２つ取り付けられる。図１０（Ａ）において、円板カム１０１は露光器３２の下面に接触し、露光器３２は、図示省略した引っ張りばねによって下方に引っ張られた状態になっている。回転軸１０２の長手後方の中央にはギア１０３が取り付けられる。ギア１０３はギア１０４と噛み合い、ギア１０４の回転軸１０５は、駆動モータ１０６に接続する。駆動モータ１０６は、位置決め精度の高いステッピングモータであり、公知の駆動回路１０７を介して制御部６によって制御される。制御部６は、図４に示すように、プログラムである移動手段６１を備えており、移動手段６１は、移動機構７０の円板カム１０１を回転させて、図１０（Ｂ）のように露光器３２を像保持体３０側に移動させる。
【００５２】
清掃モードにおける露光器３２と像保持体３０との隙間の距離Ｇ２は、画像形成モードにおける露光器３２と像保持体３０との隙間の距離Ｇ１よりも短く設定される。この態様によれば、露光器３０に付着した現像剤その他の汚れと像保持体３０との間に働く静電気力は、クーロンの法則により大きくなる。よって、露光器３０に付着した現像剤その他の汚れは、像保持体３０に転移しやすくなる。画像形成時には、移動手段６１が移動機構７０の円板カム１０１を回転させて、図１０（Ａ）のように露光器３２を像保持体３０から遠ざける。この際、露光器３２は、引っ張りばねによって下方に引っ張られて図１０（Ａ）に示す位置に戻る。
【００５３】
（第４の実施形態の動作）
以下、第４の実施形態の動作について説明する。図１１は、第４の実施形態に係る動作の一例を示すフローチャートである。プログラムが開始すると、切替手段６０が清掃モードに切り替える（ステップＳ３０）。切替手段６０によって画像形成装置１が清掃モードに切り替えられたときに、帯電手段６３は、像保持体３０を現像剤の極性と逆極性の電位に帯電させる（ステップＳ３１）。次に移動手段６１が、移動機構７０を制御して露光器３２を像保持体３０側に移動する（ステップＳ３２）。露光器帯電手段６４が、露光器３２を現像剤の極性と同極性の電位に帯電させる（ステップＳ３３）。回転手段６２は、帯電手段６３によって帯電した像保持体３０の帯電部位が露光器３２に対面する方向へ像保持体３０を回転させる（ステップＳ３４）。回転手段６２によって回転した像保持体３０の帯電部位に露光器３２に付着した現像剤その他の汚れが静電気力で転移した後、清掃器３５が、像保持体３０に転移した現像剤その他の汚れをクリーナーブレード４０で掻き落として清掃する（ステップＳ３５）。
【００５４】
（第４の実施形態の優位性）
以下、第４の実施形態の優位性について述べる。図１２は、像保持体と露光器との距離および現像剤その他の汚れが像保持体に転移する転移率との関係を示すグラフ（Ａ）とテーブル（Ｂ）である。このグラフ（Ａ）およびテーブル（Ｂ）は、帯電器によって帯電した像保持体を５０ｒｐｍで５分間回転させたときに、露光器に見立てたシュート上のトナー２０ｍｇが像保持体に転移する転移率を計測した実験成績である。また、シュートが接地された場合と、−１００Ｖの電圧が印加された場合とに分けて、転移率を計測した。
【００５５】
図１２に示すように、像保持体と露光器との距離が短くなる（０．９０ｍｍ→０．１２ｍｍ）に従って、シュート上のトナーが像保持体に転移する転移率は上昇するという知見が得られた。さらに、シュートに−１００Ｖのバイアス電圧が印可された場合（黒丸）は、露光器が接地されている場合（白丸）と比べて、転移率がさらに向上するという知見も得られた。この実験成績によれば、露光器が現像剤の極性と同極性の電位に帯電し、かつ、像保持体と露光器との距離が少なくとも０．３ｍｍ以下になれば、転移率は約７０％以上となることが分かる。転移率が約７０％以上となれば、露光器に付着する現像剤その他の汚れの大半が清掃されるため、露光器の光量は経時的に安定し、像保持体は経時的に安定した静電潜像を形成することができる。また、露光器が現像剤の極性と同極性の電位に帯電し、かつ、像保持体と露光器との距離が少なくとも０．２ｍｍ以下となれば、転移率は約８０％以上となるため、より好適な態様であることが分かる。
【００５６】
すなわち、第４の実施形態によれば、プログラムである移動手段６１が移動機構７０を制御して露光器３２を像保持体３０側に移動させ、露光器３０に付着した現像剤その他の汚れと像保持体３０との間に働く静電気力が大きくなる。よって、露光器３０に付着した現像剤その他の汚れが像保持体３０に転移する量は増加する。このため、露光器３２の光量は経時的に安定し、像保持体３０は経時的に安定した静電潜像を形成する。
【００５７】
５．第５の実施形態
第５の実施形態では、記録材に画像が形成されるときに像保持体を所定の極性に帯電する画像形成モードと、像保持体表面のうち画像が形成されない領域を所定の極性と逆極性に帯電することで露光器に付着した現像剤その他の汚れを回収する清掃モードとを有する画像形成装置において、特に、清掃モード時に現像器が露光器に付着した現像剤その他の汚れを回収することを特徴とする。以下、第５の実施形態の構成および動作について図１〜図１２を参照して詳述する。なお、第１〜第４の実施形態と同様の箇所についてはその内容を援用する。
【００５８】
（第５の実施形態の構成）
第５の実施形態に係るプログラムは、切替手段６０、帯電手段６３、移動手段６１、露光器帯電手段６４、回転手段６２、および現像器帯電手段６５を備えている。ここで、切替手段６０から回転手段６２までは、第４の実施形態に係るプログラムと同一である。現像器帯電手段６５は、現像用電源回路７７を介して現像器３３を現像剤の極性と逆極性である正極性に帯電させる。これにより、露光器３２から像保持体３０に転移した現像剤その他の汚れが、現像器３３に転移して回収される。
【００５９】
（第５の実施形態の動作）
以下、第５の実施形態の動作について図１１を参照して説明する。プログラムが開始すると、切替手段６０が清掃モードに切り替える（ステップＳ３０）。切替手段６０によって画像形成装置１が清掃モードに切り替えられたときに、帯電手段６３は、像保持体３０を現像剤の極性と逆極性の電位に帯電させる（ステップＳ３１）。次に移動手段６１が移動機構１００を制御して、図１１（Ａ）→図１１（Ｂ）のように露光器３２を像保持体３０側に移動する（ステップＳ３２）。露光器帯電手段６４が、露光器３２を現像剤の極性と同極性の電位に帯電させる（ステップＳ３３）。回転手段６２は、帯電手段６３によって帯電した像保持体３０の帯電部位が露光器３２に対面する方向へ像保持体３０を回転させる（ステップＳ３４）。回転手段６２によって回転した像保持体３０の帯電部位に露光器３２に付着した現像剤その他の汚れが静電気力で転移した後、現像器帯電手段６５は、現像用電源回路７７を介して現像器３３を現像剤の極性と逆極性である正極性に帯電させ、像保持体３０に転移した現像剤その他の汚れを静電気力で清掃する（ステップＳ３５）。
【００６０】
（第５の実施形態の優位性）
以下、第５の実施形態の優位性について説明する。現像器３３が清掃した現像剤は、画像形成時に再利用することができる。この際、ゴミ、埃などのその他の汚れは少ないため、現像剤として問題となることはない。また、現像器３３は、図２に示すように、像保持体３０の回転方向Ｂにおいて露光器３２の下流側であり、かつ、露光器３２の隣に位置しているため、現像器３３が現像剤その他の汚れを清掃するまでに、現像剤その他の汚れが移動する距離は短くなるため、その過程で現像剤その他の汚れが飛散、浮遊する量は低減する。よって、飛散、浮遊した現像剤その他の汚れが露光器３２に再付着する量が低減する。
【００６１】
（その他の実施形態）
なお、像保持体３０は、感光体ドラムの他、感光体ベルトを利用してもよい。また、現像剤は、２成分現像剤の他、１成分現像剤を利用してもよい。また、現像剤は、負極性トナーの他、正極性トナーを利用してもよい。この場合、像保持体３０は、帯電器３１または１次転写器３４によって負極性に帯電させられる。また、帯電器３１は、帯電ローラの他、帯電ブレード、ブラシ帯電、磁気ブラシ帯電、コロナ帯電、固体放電帯電、針電極帯電を利用してもよい。また、露光器３２は、ＬＨＰの他、レーザー走査書き込み装置（ＲＯＳ）を利用してもよい。また、１次転写器３４は、ローラ転写の他、コロナ転写を利用してもよい。また、移動機構７０は、円板カムの他、ソレノイド、エアシリンダ、油圧シリンダを利用してよい。現像器３３は、２成分現像方式の他、１成分現像方式、接触現像方式、非接触現像方式でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはこれらの複合機といった画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す全体図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成ユニットの一例を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る露光器の一例を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る制御部の一例を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態に係る高圧電源回路の一例を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係る帯電器に印加される電圧値（画像形成時Ｖ０および非画像形成時Ｖ１）の一例を示すグラフである。
【図７】第１の実施形態に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】第３の実施形態に係る露光器の一例を示す断面図である。
【図９】第３の実施形態に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第４の実施形態に係る画像形成時における露光器および移動機構の位置を示す断面図（Ａ）、非画像形成時における露光器および移動機構の位置を示す断面図（Ｂ）である。
【図１１】第４の実施形態に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】像保持体と露光器との距離および現像剤その他の汚れが像保持体に転移する転移率との関係を示すグラフ（Ａ）とテーブル（Ｂ）である。
【符号の説明】
【００６４】
１…画像形成装置、３０…像保持体、３１…帯電器、３２…露光器、３３…現像器、６４…露光器帯電手段、７０…移動機構、９８…露光器帯電層。
【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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