JPH0980907A

JPH0980907A - 電子写真プリンタ装置

Info

Publication number: JPH0980907A
Application number: JP7240019A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Inamoto; 彰彦稲本
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、電子写真プリンタ装置に関し、ク
リーナ機構及びちらしローラを用いることなく廃棄トナ
ーを無くすることを目的とする。【解決手段】クリーニング処理において、帯電ブラシ
ローラ２に直流電圧−１２００Ｖのみを印加することに
より、感光ドラム１を−６００Ｖに帯電させ、帯電ブラ
シローラ２に付着していたトナーを感光ドラム１に付着
させる。現像ローラ３に＋３２０Ｖを印加し、供給ロー
ラ４に＋４２０Ｖを印加することにより、感光ドラム１
に付着していたトナーを現像ローラ３に付着させ、現像
ローラ３に付着したトナーを供給ローラ４に付着させ
る。転写ローラ５に−１０００Ｖを印加することによ
り、感光ドラム１に付着していたトナーが転写ローラ５
に付着することを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プリンタ
装置に関し、特に、トナーのクリーナ機構及びちらしロ
ーラを用いることなく廃棄トナーの発生を防止した電子
写真プリンタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来技術説明図であり、従来の電
子写真プリンタ装置の一例を示す。図４（Ａ）に示す従
来の電子写真プリンタ装置おいては、次のようにして印
刷が行われる。なお、図４に示す例は、トナーが負に帯
電する例である。

【０００３】まず、感光ドラム１０１の表面を帯電ブラ
シローラ１０２によって約−６００Ｖに帯電させる（帯
電プロセス）。このために、帯電ブラシローラ１０２に
は約−６００Ｖの直流電圧と約１２００Ｖｐ−ｐの交流
電圧とを重畳した電圧が印加される。

【０００４】帯電した状態の感光ドラム１０１を図示矢
印の方向に回転させ、レーザービームＡを照射すること
によって感光ドラム１０１の表面を部分的に露光（画像
露光）し、感光ドラム１０１の表面に静電潜像を形成す
る（露光プロセス）。潜像部分の電位は約−１００Ｖ乃
至−５０Ｖとされ、周囲の電位−６００Ｖより相対的に
高い電位とされる。

【０００５】次に、感光ドラム１０１を図示矢印の方向
に回転させ、現像ローラ１０３及び供給ローラ１０４に
よってトナーを感光ドラム１０１の表面に供給し、露光
した部分にのみ付着させ可視像を形成する（現像プロセ
ス）。現像ローラ１０３及び供給ローラ１０４の電位
は、各々、約−３２０Ｖ及び約−４２０Ｖとされる。負
に帯電しているトナーは、現像ローラ１０３より高い電
位である潜像部分（−１００Ｖ乃至−５０Ｖ）にのみ付
着し、一方、潜像部分の周囲の現像ローラ１０３より低
い電位の部分（−６００Ｖ）には付着しない。

【０００６】次に、感光ドラム１０１を図示矢印の方向
に回転させ、導電性の転写ローラ１０５により用紙１０
９を帯電させて、感光ドラム１０１の表面に形成された
可視像を用紙１０９に転写する（転写プロセス）。転写
ローラ１０５の電位は約＋２０００Ｖとされる。潜像部
分にのみ存在する負電位のトナーは、感光ドラム１０１
より高い電位の用紙１０９に付着する。

【０００７】この後、特に図示はしないが、用紙１０９
を感光ドラム１０１及び転写ローラ１０５の間から排出
して加熱定着ローラ及び定着ローラの間に供給し、加熱
定着ローラ及び定着ローラにより用紙１０９上に形成し
た可視像を加熱定着する（定着プロセス）。加熱定着ロ
ーラは高温に加熱されている。

【０００８】ところで、転写プロセスにおいて可視像を
用紙１０９に転写した後でも、感光ドラム１０１の表面
には当該可視像の形状に少量のトナーが残る。例えば、
感光ドラム１０１に付着していたトナーの内、約９０％
のトナーが用紙１０９に転写され、約１０％のトナーが
感光ドラム１０１上に残る。この残トナーは、その殆ど
が帯電ブラシローラ１０２に付着する。帯電ブラシロー
ラ１０２への残トナーの付着量が多くなるに従って、帯
電電流が低下して静電潜像の形成が鮮明に行われなくな
り、また、帯電ブラシローラ１０２に付着した残トナー
による用紙１０９の非画像部分の汚染が増加する。この
ため、印刷品質の低下を招く。従って、残トナーが帯電
ブラシローラ１０２に付着しないように、感光ドラム１
０１の表面から除去する必要がある。

【０００９】そこで、帯電ブラシローラ１０２の上流に
トナーのクリーナ機構１０６が設けられる。クリーナ機
構１０６の感光ドラム１０１との接触面には、感光ドラ
ム１０１を傷つけないように、例えばゴムのブレードが
設けられる。用紙１０９を排出した後、感光ドラム１０
１を図示矢印の方向に回転させ、クリーナ機構１０６の
ブレードによって感光ドラム１０１の表面を擦って感光
ドラム１０１の表面に残ったトナーを回収する。回収さ
れたトナーは使用不能トナー（廃棄トナー）として廃棄
される。

【００１０】しかし、この方法によると、通常の印刷を
行った場合、全トナーの約１割（多い場合には約２割）
が印刷に使用されることなく廃棄されてしまい、ランニ
ングコストの上昇を招く。また、クリーナ機構１０６を
設けることにより、電子写真プリンタ装置の複雑化、大
型化、コスト上昇を招く。

【００１１】このような背景から、近年、図４（Ｂ）に
示すようなクリーナレスの電子写真プリンタ装置が提案
されている。この電子写真プリンタ装置は、クリーナ機
構１０６を省略すると共に、感光ドラム１０１上の残ト
ナーを次処理の現像プロセスにまで残し、印刷しながら
回収する。即ち、現像プロセスにおいて、可視像の形成
に不要な部分を感光ドラム１０１上から除去するという
方法により残トナーを回収する。具体的には、次処理の
潜像部分以外に存在する残トナーは、その部分の電位が
約−６００Ｖであるから、相対的に高い電位である現像
ローラ１０３に移動する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の図４
（Ｂ）に示す電子写真プリンタ装置によれば、廃棄され
るトナーを無くすと共に、クリーナ機構１０６は不要に
できる。

【００１３】しかし、前印刷処理の残トナーを次印刷処
理の現像プロセスまで残すためには、残トナーが次印刷
処理の帯電プロセス及び露光プロセスに影響を与えない
程度の量であることが条件となる。また、印刷品質を維
持するために、現像プロセスにおいて前印刷処理の残ト
ナーを完全に回収できることも条件となる。以上の条件
を実現するために、帯電プロセスの上流において、塊で
残っている（局所的に堆積している）残トナーを予めそ
の周囲にちらすこと（部分的にトナーの密度を下げるこ
と）が必要不可欠となる。

【００１４】このために、実際には、図４（Ｂ）に示す
ように、帯電機構１０８の上流位置に新たにちらしロー
ラ（又はちらしブラシ）１０７が必要となる。即ち、ち
らしローラ１０７により感光ドラム１０１の表面に局所
的に堆積している残トナーを機械的又は静電的力によっ
てちらし、トナーの密度を下げる。このため、結果的
に、クリーナ機構１０６を省略したにもかかわらず、ち
らしローラ１０７が必要となるため、電子写真プリンタ
装置の複雑化、大型化、コスト上昇を解決できないとい
う問題がある。

【００１５】また、前処理の残トナーを次印刷処理の現
像プロセスまで残すため、帯電ブラシローラ１０２の利
用が制限されるという問題がある。即ち、帯電プロセス
時には前印刷処理の残トナーが存在するので、帯電手段
として帯電ブラシローラ１０２を用いた場合にはこれが
残トナーにより汚れてしまう。従って、ある回数の処理
を繰り返したら、帯電ブラシローラ１０２を取り外して
これを掃除する必要があり煩わしい。このため、殆どの
場合、図４（Ｂ）に示すコロナ放電を利用した帯電機構
１０８が用いられ、帯電ブラシローラ１０２の利用が制
限される。

【００１６】本発明は、クリーナ機構及びちらしローラ
を用いることなく廃棄トナーを無くした電子写真プリン
タ装置を提供することを目的とする。また、本発明は、
クリーナ機構及びちらしローラを用いることなく印刷品
質の低下を防止した電子写真プリンタ装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１７】また、本発明は、印刷品質の低下を防止し
つつ廃棄トナーを無くした電子写真プリンタ装置を提供
することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明による電子写真プ
リンタ装置は、感光ドラムの表面を帯電させる帯電ブラ
シローラと、帯電ブラシローラによって帯電させられた
表面に所定の手段により静電的な潜像を形成する感光ド
ラムと、表面に静電的な潜像が形成された感光ドラムに
トナーを供給して可視像を形成する現像ローラと、現像
ローラにトナーを供給する供給ローラと、感光ドラムの
表面に形成された可視像を用紙に転写する転写ローラと
を備える。

【００１９】この電子写真プリンタ装置は、所定のタイ
ミングで、帯電ブラシローラ、感光ドラム、現像ロー
ラ、供給ローラ及び転写ローラを所定の方向に回転させ
てクリーニング処理を行う。このクリーニング処理にお
いて、帯電ブラシローラに第１の電位である直流高電圧
（例えば約−１２００Ｖ）のみを印加することにより、
感光ドラムの表面を第２の電位（例えば約−６００Ｖ）
に帯電させる。第１及び第２の電位は同一の符号（第１
の符号）を有し、第２の電位は第１の電位よりその絶対
値が小さい。また、現像ローラに第３の電位である直流
電圧（例えば約＋３２０Ｖ）のみを印加し、供給ローラ
に第４の電位である直流電圧（例えば約＋４２０Ｖ）の
みを印加する。第３及び第４の電位は第１の符号と反対
の符号（第２の符号）を有し、第４の電位はその絶対値
が第３の電位より大きい。更に、転写ローラに第５の電
位である直流電圧（例えば約−１０００Ｖ）のみを印加
する。第５の電位は第１の符号を有し、第２の電位より
その絶対値が大きい。

【００２０】従って、本発明の電子写真プリンタ装置に
よれば、上述のクリーニング処理により、帯電ブラシロ
ーラ及び感光ドラムに付着していたトナーを、クーロン
引力を利用して回収することができる。

【００２１】説明の簡単のために、トナーは負に帯電し
ているとする。この場合、第１、第２及び第５の電位の
符号（第１の符号）は負となり、第３及び第４の電位の
符号（第２の符号）は正となる。

【００２２】まず、帯電ブラシローラに付着していたト
ナーは、負に帯電しているので、より高い電位である感
光ドラムに移動して付着する。次に、感光ドラムの回転
方向の下流側において、感光ドラムに付着したトナー
（元から感光ドラムに付着していたもの及び帯電ブラシ
ローラから移動したもの）は、より高い電位である現像
ローラに移動し、更により高い電位である供給ローラに
移動する。これにより、帯電ブラシローラ及び感光ドラ
ムに付着していたトナーを、全量回収することができ
る。更に、転写ローラの電位が感光ドラムの電位より低
いので、負に帯電しているトナーが感光ドラムの表面か
ら転写ローラに移動することを防止できる。また、仮
に、転写ローラにトナーが付着したとしても、このトナ
ーは感光ドラムに移動し、最終的には上述のようにして
回収される。

【００２３】以上は、トナーが正に帯電する場合におい
ても同様である。この場合、第１、第２及び第５の電位
の符号は正となり、第３及び第４の電位の符号は負とな
る。即ち、帯電ブラシローラ等に印加する電位の符号を
反転すれば同様の効果が得られる。

【００２４】従って、本発明によれば、印刷に用いられ
た（用紙に転写された）トナーを除いた残りの全てのト
ナーを回収することができるので、廃棄トナーを無くす
ことができ、印刷コストを低減することができ、印刷品
質の低下を防止することができる。また、トナーの回収
は全てクーロン引力を利用して行われるので、従来用い
られていたクリーナ機構１０６及びちらしローラ１１１
を不要にでき、電子写真プリンタ装置の複雑化、大型
化、コスト上昇をさけることができ、印刷品質の低下を
防止することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は電子写真プリンタ装置構成
図であり、電子写真プリンタ装置の要部の構成を示す。
この電子写真プリンタ装置は、感光ドラム１、帯電ブラ
シローラ２、現像ローラ３、供給ローラ４、転写ローラ
５、加熱定着ローラ６、定着ローラ７からなる画像印刷
部８、印刷制御部９を備える。印刷制御部９はクリーニ
ング制御部９１を備える。この電子写真プリンタ装置
は、用紙１２に通常の印刷（電子写真プリント）を行う
印刷処理と、感光ドラム１及び帯電ブラシローラ２をク
リーニングすると共にトナーをトナーボックス１０に回
収するクリーニング処理とを実行する。印刷制御部９及
びクリーニング制御部９１が、各々、画像印刷部８を制
御して、印刷処理及びクリーニング処理を実行する。

【００２６】感光ドラム１は、電子写真印刷のために、
例えばアルミニウムのドラムとその表面（外周）の電子
写真感光体からなる周知の構造を有する。電子写真感光
体としては、例えば有機光導電体（ＯＰＣ）が用いられ
る。印刷処理において、帯電させられた感光ドラム１の
表面に静電的な潜像を形成し、この潜像を用いてトナー
による可視像（トナー像）を形成し、トナー像を用紙１
２に転写する。即ち、画像印刷を行う。

【００２７】印刷処理において感光ドラム１上に残った
トナー（残トナー）は、次印刷処理における画像印刷の
障害となる。従って、感光ドラム１はクリーニング処理
におけるクリーニングの対象とされる。

【００２８】印刷処理及びクリーニング処理において、
感光ドラム１は、印刷制御部９及びクリーニング制御部
９１の制御の下で、モーターの如き図外の駆動手段によ
って図示矢印の方向に回転駆動力を与えられ回転させら
れる。

【００２９】帯電ブラシローラ２は、印刷処理及びクリ
ーニング処理において、感光ドラム１の表面を帯電させ
る。帯電ブラシローラ２は、主として例えば１０⁹〜10
¹²Ω程度の抵抗値を持つ導電性繊維からなる。この繊維
としては、例えば６デニール／Ｆの繊維太さで、１００
０００Ｆ／ｉｎｃｈ²の密度で植え込まれたものが使用
される。帯電ブラシローラ２は、図示の位置において感
光ドラム１と接触（実際は極めて微小な間隙で対向）
し、感光ドラム１を所定の電位に帯電させる。

【００３０】帯電ブラシローラ２には感光ドラム１上の
残トナーが付着し易い。即ち、帯電ブラシローラ２に印
加される交流バイアス（後述する）による振動電界の影
響と帯電ブラシローラ２の繊維の機械的な力とにより、
感光ドラム１上の残トナーは感光ドラム１上において帯
電ブラシローラ２との接触位置の周囲に飛散し、その多
くは帯電ブラシローラ２の繊維に付着する。この結果、
感光ドラム１上の残トナーの量は少なくなるので、次印
刷処理の露光への影響は少なくなり、現像ローラ３にお
いて回収できる程度の残トナーの量になる。

【００３１】しかし、帯電ブラシローラ２への残トナー
の付着量が累積的に多くなるに従って帯電電流が低下す
る。このため、静電的な潜像の形成が鮮明に行われなく
なる。また、帯電ブラシローラ２に付着したトナーによ
り、用紙１２の非画像部分（白地のままであるべき部
分）が汚染される。従って、印刷品質の低下を招く。そ
こで、帯電ブラシローラ２はクリーニング処理における
クリーニングの対象とされる。

【００３２】帯電ブラシローラ２の回転軸には、印刷処
理及びクリーニング処理において、印刷制御部９及びク
リーニング制御部９１の制御の下で、モーターの如き図
外の駆動手段によって図示矢印の方向に回転駆動力が与
えられる。即ち、帯電ブラシローラ２は、感光ドラム１
の回転方向と同一方向に回転しする。従って、帯電ブラ
シローラ２は、感光ドラム１との接触部分において、感
光ドラム１と逆方向に走行する。

【００３３】帯電後の感光ドラム１は、印刷処理におい
て、所定の露光手段、例えばレーザービームによって露
光され、静電的な潜像を形成する。従って、この電子写
真プリンタ装置はレーザービームプリンタである。な
お、露光手段はレーザービームに限られず、例えばハロ
ゲンランプで用紙１２を照射した反射光を用いてもよ
い。従って、本発明は複写機にも適用できる。

【００３４】例えば、図示のように、印刷制御部９の制
御の下で、図外の露光手段によりレーザービーム（点線
で示す）を感光ドラム１の表面に照射して、感光ドラム
１の回転と同期して所望の画像を描画する。レーザービ
ームの照射された部分の電位は、帯電ブラシローラ２に
よって与えられた帯電電位から、より高い又はより低い
電位へ変化する。これにより、静電的な潜像が形成され
る。なお、クリーニング処理においては露光は行われな
い。

【００３５】現像ローラ３は、印刷処理において、表面
に静電潜像が形成された感光ドラム１にトナーを供給し
て可視像を形成する。このために、現像ローラ３は、導
電性ゴムからなり、感光ドラム１と接触しながら図示矢
印の方向に回転する。トナーは供給ローラ４の周囲等か
ら現像ローラ３に供給される。なお、現像ローラ３を感
光ドラム１と接触回転させることにより、現像ローラ３
上のトナーの量を制御し安定させ、結果として感光ドラ
ム１に供給するトナーの量を均一にする。

【００３６】クリーニング処理において、現像ローラ３
は、感光ドラム１（及び帯電ブラシローラ２）をクリー
ニングすると共に、トナーを回収するために用いられ
る。この場合も、現像ローラ３の回転方向は印刷処理と
同様である。

【００３７】従って、現像ローラ３の回転軸には、印刷
処理及びクリーニング処理において、印刷制御部９及び
クリーニング制御部９１の制御の下で、モーターの如き
図外の駆動手段によって図示矢印の方向に回転駆動力が
与えられ回転させられる。

【００３８】供給ローラ４は、現像ローラ３にトナーを
供給すると共に、現像ローラ３上に存在する余分なトナ
ーを回収する。このために、供給ローラ４は、導電性ゴ
ムからなり、現像ローラ３と接触しながら図示矢印の方
向に回転する。現像ローラ３に供給されたトナーは、逆
方向に回転する供給ローラ４との接触摩擦により、負の
電位に帯電する。また、現像ローラ３上の余分なトナー
（前印刷処理において感光ドラム１の表面に付着しなか
ったトナーを含む）は、供給ローラ４によりトナーボッ
クス１０に回収される。

【００３９】クリーニング処理において、供給ローラ４
は、現像ローラ３と共に、感光ドラム１（及び帯電ブラ
シローラ２）をクリーニングすると共に、トナーを回収
するために用いられる。

【００４０】従って、供給ローラ４の回転軸には、印刷
処理及びクリーニング処理において、印刷制御部９及び
クリーニング制御部９１の制御の下で、モーターの如き
図外の駆動手段によって図示矢印の方向に回転駆動力が
与えられ回転させられる。

【００４１】現像ローラ３により感光ドラム１に供給さ
れたトナーは、その表面に形成されている静電的な潜像
の部分にのみ付着し、その周囲の部分には付着しない。
これは、露光によって生じた電位差による。これによ
り、感光ドラム１の表面には、付着したトナーによって
表される可視像（トナー像）が形成される。

【００４２】なお、現像ローラ３及び供給ローラ４は、
図示のように、トナーボックス１０内に設けられる。ト
ナーボックス１０はトナーの供給源であり、その内部に
トナーが封入されている。トナーボックス１０内にはド
クターブレード１１が設けられる。ドクターブレード１
１は金属からなり、図示のように、現像ローラ３に接触
する。現像ローラ３上に供給されたトナーは、ドクター
ブレード１１によって擦られて均一な薄層にされ、か
つ、ドクターブレード１１との摩擦によって負に帯電さ
せられる。

【００４３】転写ローラ５は、印刷処理において、感光
ドラム１の表面に形成されたトナー像を用紙１２に転写
する。転写ローラ５は、導電性ゴムからなり、感光ドラ
ム１と接触しながら図示矢印の方向に回転する。印刷処
理において、転写ローラ５と感光ドラム１との間に用紙
１２が供給される。用紙１２は、転写ローラ５と感光ド
ラム１とに挟まれて、図示矢印の方向に移動する。用紙
１２の供給及び移動は、図外の用紙供給手段によって行
われる。

【００４４】クリーニング処理において、転写ローラ５
は感光ドラム１から残トナーが付着しないようにされ
る。また、転写ローラ５にトナーが付着している場合に
は、クリーニングの対象とされる。クリーニング処理に
おいて、定着ローラ５の回転方向は印刷処理と同様であ
る。

【００４５】従って、転写ローラ５の回転軸には、印刷
処理及びクリーニング処理において、印刷制御部９及び
クリーニング制御部９１の制御の下で、モーターの如き
図外の駆動手段によって図示矢印の方向に回転駆動力が
与えられ回転させられる。

【００４６】トナー像が転写された用紙１２は、印刷処
理において、図示矢印の方向に送られ、トナー像の定着
が行われる。用紙１２は、加熱定着ローラ６と定着ロー
ラ７との間に供給される。加熱定着ローラ６及び定着ロ
ーラ７は、各々、図示矢印の方向に回転する。従って、
加熱定着ローラ６及び定着ローラ７の回転軸には、各
々、印刷処理において、印刷制御部９の制御の下で、モ
ーターの如き図外の駆動手段によって図示矢印の方向に
回転駆動力が与えられる。なお、クリーニング処理にお
いて、加熱定着ローラ６及び定着ローラ７は動作しな
い。

【００４７】加熱定着ローラ６及び定着ローラ７は、用
紙１２上に転写されたトナー像を加熱及び加圧により、
用紙１２に定着させる。このために、特に図示はしない
が、加熱定着ローラ６はその内部に例えばハロゲンラン
プからなるヒーターを有し、用紙１２を所定の温度に加
熱する。定着ローラ７は、加熱定着ローラ６と共に用紙
１２を加圧し、加熱により溶融されたトナーの用紙１２
への定着を促進する。加熱定着ローラ６及び定着ローラ
７は、用紙１２からトナーが再付着しないように、その
表面が例えばテフロンゴムで覆われる。

【００４８】印刷制御部９は、画像印刷部８、用紙供給
手段、露光手段、駆動手段及び電源供給手段を制御し
て、画像印刷部８に用紙を供給して画像を印刷する。印
刷制御部９は、ＣＰＵ、メモリ及びメモリ上の印刷制御
プログラムからなる。印刷制御部９はクリーニング制御
部９１を備える。クリーニング制御部９１はクリーニン
グ制御サブルーチンからなる。

【００４９】印刷制御部９の行う印刷処理について第２
図を参照して説明する。印刷制御部９は、印刷処理にお
いて、感光ドラム１等を図示矢印の方向に回転させる。
この回転により、感光ドラム１の表面の任意部分につい
て、順に帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセス、
転写プロセスが行われる。即ち、帯電プロセス側が上流
である。また、この後、更に定着プロセスが行われる。

【００５０】印刷制御部９は、印刷処理において、図外
の電源供給手段を制御して帯電ブラシローラ２等に予め
定められた所定の電位を印加する。以下の説明におい
て、トナーは負に帯電するものとする。従って、印刷処
理において、感光ドラム１、帯電ブラシローラ２、現像
ローラ３及び供給ローラ４は負の電位とされ、転写ロー
ラ５は正の電位とされる。

【００５１】なお、トナーの帯電する電位は負に限定さ
れることなく、本発明は正に帯電するトナーを用いる電
子写真プリンタ装置にも適用することができる。この場
合、感光ドラム１等に印加する電位は、その符号のみを
反対のものとし、電位の絶対値はそのままにすればよ
い。後述のクリーニング処理においても同様である。

【００５２】図２に示すように、印刷制御部９は、帯電
ブラシローラ２の電位を負の直流高電圧（例えば−６０
０Ｖ）及び交流高電圧（１２００Ｖｐ−ｐ）を重畳した
電圧とし、現像ローラ３の電位を感光ドラム１の表面の
電位より高い負電位（例えば−３２０Ｖ）とし、供給ロ
ーラ４の電位を現像ローラ３の電位より低く感光ドラム
１の表面の電位より高い負電位（例えば−４２０Ｖ）と
し、転写ローラの電位を正の直流高電圧（例えば＋２０
００Ｖ）とする。

【００５３】まず、帯電ブラシローラ２には、−６００
Ｖの負の直流高電圧と１２００Ｖｐ−ｐの交流高電圧と
を重畳した電圧が印加される。即ち、−１２００Ｖ〜０
Ｖの範囲で振幅１２００Ｖの交流電圧が印加される。こ
れにより、帯電ブラシローラ２と接触する感光ドラム１
の表面が例えば−６００Ｖの負電位に帯電する。即ち、
帯電ブラシローラ２に印加される−６００Ｖの電圧は感
光ドラム１の帯電電圧に対応する。感光ドラム１の回転
により、その表面が順次帯電される（帯電プロセス）。

【００５４】印刷処理において、帯電ブラシローラ２の
電位を直流高電圧に１２００Ｖｐ−ｐの交流高電圧を重
畳したものとすることは必須である。即ち、この交流バ
イアスにより、感光ドラム１と帯電ブラシローラ２との
間の微小な間隙において、帯電ブラシローラ２から感光
ドラム１への放電及び逆方向の放電が繰り返される。こ
れにより、感光ドラム１の表面の帯電電位が帯電ブラシ
ローラ２の直流電位−６００Ｖで均一になる。この交流
バイアスが無い場合、感光ドラム１の表面の帯電電位が
不均一になり、静電潜像の形成に支障が生じる。

【００５５】なお、帯電ブラシローラ２に印加する電圧
について、負の直流高電圧は−５００Ｖ〜−８００Ｖ程
度であってもよく、交流高電圧は１０００Ｖ〜１３００
Ｖ程度の振幅を持つものであればよい。

【００５６】露光プロセスにおいて、所定の露光手段に
より感光ドラム１の表面にレーザービームＡを照射す
る。これにより、レーザービームＡを照射された部分の
電位が例えば−５０Ｖ乃至−１００Ｖに変化する。従っ
て、周囲の−６００Ｖの電位との間の相対的な電位差に
より、静電潜像が形成される。

【００５７】現像ローラ３には感光ドラム１の表面の電
位−６００Ｖより高い負電位−３２０Ｖが印加される。
供給ローラ４には現像ローラ３の電位−３２０Ｖより低
く感光ドラム１の表面の電位−６００Ｖより高い負電位
−４２０Ｖが印加される。

【００５８】トナーは、それ自体が負に帯電するよう
に、電荷制御剤を充填されている。従って、供給ローラ
４のバイアス電圧を現像ローラ３のそれよりも僅か（約
１００Ｖ〜３００Ｖ、この例では１００Ｖ）に低い電位
（マイナス電位）とすることにより、トナーボックス１
０内において供給ローラ４近傍のトナーが現像ローラ３
側へ移動する。これにより、現像ローラ３上に所望の印
刷濃度を得るために十分なトナーの量を供給し、十分な
厚さのトナー層を形成している。

【００５９】感光ドラム１上の潜像部分の電位−５０Ｖ
乃至−１００Ｖは現像ローラ３の電位−３２０Ｖより高
いので、当該潜像部分に対抗する現像ローラ３上のトナ
ーは感光ドラム１上の潜像部分に移動して付着する。こ
れにより、感光ドラム１上にトナーによる可視像（トナ
ー像）が形成される（現像プロセス）。一方、感光ドラ
ム１上の潜像部分以外の電位−６００Ｖは現像ローラ３
の電位−３２０Ｖより低いので、当該部分に対抗する現
像ローラ３上のトナーは感光ドラム１上に移動しない。

【００６０】転写ローラ５には正の直流高電圧＋２００
０Ｖが印加される。これにより、用紙１２が所定の電位
に帯電される。転写ローラ５の電位＋２０００Ｖ及び用
紙１２の電位は感光ドラム１上のトナー像部分の電位−
５０Ｖ乃至−１００Ｖより高いので、現像ローラ３上の
当該トナー像部分のトナーは転写ローラ５側、即ち、用
紙１２の表面に移動して付着する。この移動するトナー
の割合は例えば約９０％である。これにより、感光ドラ
ム１の表面に形成された可視像が用紙に転写される（転
写プロセス）。

【００６１】このように、印刷処理において感光ドラム
１上に用紙１２に転写されないトナー（残トナー）が残
り、また、この感光ドラム１上の残トナーが帯電ブラシ
ローラ２に付着し易い。そこで、感光ドラム１及び帯電
ブラシローラ２をクリーニングすると共に残トナーを全
て回収するために、クーロン引力を利用したクリーニン
グ処理が実行される。

【００６２】印刷制御部９は、予め定められた所定のタ
イミングで、サブルーチンコールによりクリーニング制
御サブルーチンであるクリーニング制御部９１を呼び出
す。そして、印刷制御部９は呼び出したクリーニング制
御部９１に制御を渡し、クリーニング処理を実行させ
る。

【００６３】クリーニング制御部９１は、クリーニング
処理において、感光ドラム１等を図示矢印の方向に回転
させる。この回転方向は印刷処理と同一方向である。こ
の回転により、感光ドラム１の表面の任意部分につい
て、順にクリーニングが行われる。従って、クリーニン
グ処理は感光ドラム１を少なくとも１回転させることに
より行う。これにより、感光ドラム１の電子写真感光体
の表面の全体がクリーニングされる。

【００６４】なお、実際のクリーニング処理において、
クリーニング制御部９１は１回のクリーニングにつき感
光ドラム１を４回転〜５回転させる。これにより、帯電
ブラシローラ２へのトナーの付着が相当に多い場合でも
十分にクリーニングできる。感光ドラム１を４回転〜５
回転させるために要する時間は１秒〜２秒であるから、
電子写真プリンタ装置の利用者がクリーニングにより印
刷が遅れるという不便を感じることは、実際の使用の場
においては殆ど無い。

【００６５】また、実際のクリーニング処理において
は、クリーニング制御部９１は１０枚乃至２０枚の用紙
１２を印刷する毎に１回のクリーニングを行う。即ち、
感光ドラム１を４回転〜５回転させて１秒〜２秒のクリ
ーニング処理を行う。これにより、連続印刷の枚数が相
当に多い場合でも、十分に帯電ブラシローラ２等をクリ
ーニングできる。

【００６６】更に、実際のクリーニング処理において、
クリーニング処理を実行するタイミング、即ち、クリー
ニング制御部９１が呼び出されるタイミングは、印刷処
理及びクリーニング処理において帯電ブラシローラ２等
に印加される電位、トナーの種類、用紙１２の種類（特
に、感光ドラム１の幅に対する用紙１２の幅）、環境条
件（温度、湿度）等、種々の条件を考慮して、総合的に
定めることになる。実際には、当該電子写真プリンタ装
置の性能から経験的に定められる。

【００６７】クリーニング制御部９１の実行するクリー
ニング処理について図３を参照して説明する。クリーニ
ング制御部９１は、クリーニング処理において、図外の
電源供給手段を制御して帯電ブラシローラ２等に予め定
められた所定の電位を印加する。トナーは負に帯電する
のであるから、クリーニング処理において、帯電ブラシ
ローラ２、感光ドラム１及び転写ローラ５は負の電位と
され、現像ローラ３及び供給ローラ４は正の電位とされ
る。

【００６８】図３に示すように、クリーニング制御部９
１は、帯電ブラシローラ２の電位を負の直流高電圧（例
えば−１２００Ｖ）のみとし、現像ローラ３の電位を感
光ドラム１の表面の電位より高い正電位（例えば＋３２
０Ｖ）とし、供給ローラ４の電位を現像ローラ３の電位
より高い正電位（例えば＋４２０Ｖ）とし、転写ローラ
５の電位を感光ドラム１の表面の電位より低い負電位
（例えば−１０００Ｖ）とする。

【００６９】帯電ブラシローラ２には第１の電位である
−１２００Ｖの負の直流高電圧のみが印加される。これ
により、帯電ブラシローラ２と接触（実際は微小な間隙
を持って対抗）する感光ドラム１の表面が第２の電位に
帯電する。第２の電位は負電位例えば−６００Ｖであ
る。即ち、感光ドラムの表面は第１の電位より高い第２
の電位である負電位に帯電する。帯電ブラシローラ２に
印加される−１２００Ｖの電圧は、周囲の雰囲気（空
気）の絶縁破壊耐圧（放電開始電圧）を考慮して感光ド
ラム１の帯電電圧を−６００Ｖの負電位とするための電
位である。感光ドラム１の回転により、その表面が順次
帯電される。

【００７０】ここで、印刷処理において感光ドラム１の
表面が−６００Ｖに帯電させられることを考慮して、ク
リーニング処理においても感光ドラム１の表面を同一の
電位に帯電させる。従って、帯電ブラシローラ２に印加
される電位は−１２００Ｖとされる。

【００７１】なお、帯電ブラシローラ２に印加される第
１の電位は−１０００Ｖ〜−１３００Ｖ程度であっても
よい。この場合、感光ドラム１の表面の電位（第２の電
位）は−５００Ｖ〜−８００Ｖ程度となる。

【００７２】この帯電と共に、帯電ブラシローラ２に付
着していたトナーが感光ドラム１の表面に移動して（吐
き出されて）付着する。これにより、まず、帯電ブラシ
ローラ２がクリーニングされる。

【００７３】このような帯電ブラシローラ２のクリーニ
ングは、帯電ブラシローラ２に印刷処理のように交流バ
イアスを印加しないことにより可能とされる。この理由
は、本発明者の知見によれば、以下のように考えられ
る。

【００７４】即ち、印刷処理のように１２００Ｖｐ−ｐ
の交流バイアスを帯電ブラシローラ２に印加した場合、
これが作る振動電界によって、帯電ブラシローラ２と感
光ドラム１との接触部分の近傍において、負に帯電した
感光ドラム１上の残トナーが振動する。振動電界により
トナーに作用する力は比較的大きいと考えられる。ま
た、帯電ブラシローラ２は感光ドラム１との接触面にお
いて感光ドラム１と逆方向に走行する。従って、感光ド
ラム１上の残トナーは、この振動と帯電ブラシローラ２
の回転との協同作用によって、感光ドラム１上から帯電
ブラシローラ２側へ掻き上げられ易くなり、最終的に帯
電ブラシローラ２のブラシ材の比較的中心に向かって掻
き上げられる（移動する）。このようなトナーに対して
は、感光ドラム１の表面と当該ブラシ材との間の電位差
による電界の作用力（トナーを感光ドラム１側に移動さ
せようとする力）が相対的に振動の分だけ小さくなる。
この結果、トナー自体の帯電電荷による付着力（トナー
がブラシ材に付着しようとする力）がトナーを感光ドラ
ム１側に移動させようとする力に勝って、トナーが帯電
ブラシローラ２のブラシ材に付着する。このような原理
によって印刷処理において帯電ブラシローラ２にトナー
が付着する。

【００７５】一方、クリーニング処理においては、前記
交流バイアスを遮断して直流バイアスのみとされる。従
って、帯電ブラシローラ２と感光ドラム１との接触部分
の近傍において振動電界は存在しない。そこで、感光ド
ラム１の表面と当該ブラシ材との間の電位差による電界
の作用力がトナー自体の帯電電荷による付着力に勝る。
また、帯電ブラシローラ２の回転遠心力及び帯電ブラシ
ローラ２の機械的なちらし力又は掻き落とし力も、トナ
ーが帯電ブラシローラ２から離れることを促進する。即
ち、帯電ブラシローラ２の回転は、感光ドラム１上のト
ナーに対してはこれを掻き上げて帯電ブラシローラ２側
へ移動させるように作用し、帯電ブラシローラ２に付着
しているトナーに対してはこれを掻き落として感光ドラ
ム１側へ移動させるように作用すると考えられる。そこ
で、トナーと帯電ブラシローラ２との間の吸着力を弱め
る。以上の作用により、トナーが帯電ブラシローラ２か
ら離れて感光ドラム１上に移動して付着する。

【００７６】なお、この時、トナーは比較的強くマイナ
ス帯電の状態にあると考えられる。これは、トナー自体
は負側に帯電すること、及び、帯電ブラシローラ２への
付着時において帯電ブラシローラ２からトナーにマイナ
ス放電があることによる。このため、帯電ブラシローラ
２に負の直流バイアスのみを印加すると、トナーは、感
光ドラム１の表面と当該ブラシ材との間の電位差による
電界の作用力により、容易に感光ドラム１側に移動する
と考えられる。

【００７７】一方、クリーニング処理において、交流バ
イアスを印加しなくても何らクリーニングに支障を生じ
ることは無い。即ち、空気の絶縁破壊耐圧を考慮した十
分に高い直流電圧を帯電ブラシローラ２に印加すること
で、感光ドラム１を所定の電位に帯電させることができ
る。そして、帯電ブラシローラ２と感光ドラム１との間
の電位差は、空気の絶縁破壊耐圧により定められるの
で、６００Ｖと大きい。これは帯電ブラシローラ２に付
着したトナーを感光ドラム１に移動させるのに十分な電
位差である。これに加えて、帯電ブラシローラ２に印加
する電圧の符号を現像ローラ３に印加する電圧の符号と
反対にすることにより、感光ドラム１と現像ローラ３と
の間の電位差を、９２０Ｖと大きな値とすることができ
る。これも感光ドラム１に付着したトナーを現像ローラ
３に移動させるのに十分な電位差である。

【００７８】現像ローラ３には第３の電位が印加され
る。第３の電位は感光ドラム１の表面の電位−６００Ｖ
より高い正電位＋３２０Ｖである。供給ローラ４には第
４の電位が印加される。第４の電位は現像ローラ３の電
位＋３２０Ｖより高い正電位＋４２０Ｖである。

【００７９】感光ドラム１の電位−６００Ｖは現像ロー
ラ３の電位＋３２０Ｖより低く、また、トナー自体は負
に帯電しているので、感光ドラム１上のトナーは現像ロ
ーラ３に移動して付着する。感光ドラム１と現像ローラ
３との間の電位差は９２０Ｖと十分に大きいので、感光
ドラム１上のトナーを略完全に現像ローラ３に吸着でき
る。感光ドラム１の回転により、感光ドラム１上の残ト
ナー（元から感光ドラム１上に残っていた残トナー及び
上述のように帯電ブラシローラ２から移動したトナー）
は、現像ローラ３に移動する。これにより、感光ドラム
１上がクリーニングされる。また、供給ローラ４のバイ
アス電圧を、現像ローラ３のそれよりも僅か（約１００
Ｖ〜３００Ｖ、この例では１００Ｖ）に高い電位（プラ
ス電位）とすることにより、トナー供給源であるトナー
ボックス１０内において現像ローラ３近傍のトナーが供
給ローラ４側へ移動する。これにより、現像ローラ３上
のトナーの量を常にごく僅かなものとして、感光ドラム
１からのトナーの回収を容易にしている。

【００８０】なお、現像ローラ３に印加する電位は０Ｖ
〜＋３００Ｖ程度であってもよい。この場合でも、供給
ローラ４に印加する電圧は、現像ローラ３の電位よりも
約１００Ｖ〜３００Ｖだけ高い電位とされる。

【００８１】ここで、クリーニング処理における現像ロ
ーラ３と感光ドラム１との周速度比が、クリーニング制
御部９１の制御の下、印刷処理における現像ローラ３と
感光ドラム１との周速度比より大きくされる。

【００８２】周速度は、各速度とは異なり、感光ドラム
１及び現像ローラ３の外周のある１点が移動する速度で
ある。周速度比は現像ローラ３の周速度を感光ドラム１
の周速度で割った値である。具体的には、印刷処理にお
ける現像ローラ３と感光ドラム１との周速度比は１．３
程度であり、クリーニング処理における現像ローラ３と
感光ドラム１との周速度比は２．０程度とされる。感光
ドラム１の回転速度は印刷処理及びクリーニング処理に
おいて等しいので、現像ローラ３の周速度は、印刷処理
において感光ドラム１の周速度の１．３倍であり、クリ
ーニング処理において感光ドラム１の周速度の２．０倍
である。

【００８３】なお、クリーニング処理における感光ドラ
ム１の回転速度（従って、周速度）は、クリーニング処
理を短時間で終了するために、印刷処理におけるそれよ
りも早くしても良い。この場合、クリーニング処理にお
ける現像ローラ３の回転速度は、上述の周速度比を達成
するために、印刷処理におけるそれよりも極めて速くさ
れる。

【００８４】これにより、より多くの残トナーを感光ド
ラム１上から回収できる。これは以下の理由による。即
ち、感光ドラム１に対する現像ローラ３の相対速度を大
きくすることにより、感光ドラム１の表面のある１点に
ついて、単位時間当りの現像ローラ３の接触面積が大き
くなる。感光ドラム１から現像ローラ３へのトナーの移
動の量は、他の条件が同一であるならば、現像ローラ３
の接触面積に依存すると考えられる。従って、現像ロー
ラ３の回転速度を速くすることにより、よりトナーの回
収効率を高くすることができる。

【００８５】転写ローラ５には第５の電位が印加され
る。第５の電位は感光ドラム１の電位−６００Ｖより低
い負の直流高電圧−１０００Ｖである。従って、転写ロ
ーラ５の電位−１０００Ｖは感光ドラム１の電位−６０
０Ｖより低いので、感光ドラム１上のトナーは転写ロー
ラ５側に移動することはない。これにより、クリーニン
グ処理において、感光ドラム１の表面に付着していたト
ナーが転写ローラ５に付着することを防止することがで
きる。なお、転写ローラ５に印加される第５の電位は−
２０００Ｖ〜−５００Ｖ程度であってもよい。

【００８６】また、仮に何らかの原因により転写ローラ
５にトナーが付着していた場合、このトナーを感光ドラ
ム１側に移動付着させることができる。即ち、負に帯電
しているトナーは、−１０００Ｖの電位である転写ロー
ラ５からより高い電位−６００Ｖの感光ドラム１側に移
動する。これにより、転写ローラ５をクリーニングする
ことができる。また、最終的には、このトナーを上述の
ようにして現像ローラ３側に回収することができる。

【００８７】クリーニング処理は印刷処理の障害になら
ないように実行される。そこで、クリーニング処理は、
電子写真プリンタ装置の起動後であって印刷処理の開始
前、印刷処理の終了後、及び、連続印刷を行う印刷処理
中において所定の印刷枚数毎の３つのタイミングのいず
れか又は全てにおいて行われる。

【００８８】例えば、電子写真プリンタ装置が印刷のた
めに起動された後、実際の印刷を行う前にクリーニング
処理を行う。印刷開始前のクリーニング処理は、電子写
真プリンタ装置において行われている前回転処理を利用
することにより実行できる。前回転処理は電子写真プリ
ンタ装置の起動後であって印刷開始前に行われる。前回
転処理においては、感光ドラム１等が回転させられる。
そこで、この前回転処理を利用して、感光ドラム１等に
前述のように電位を印加して感光ドラム１を回転させる
ことにより、クリーニング処理を完了できる。前回転処
理を利用することにより、印刷開始が遅れることもな
く、利用者は不便を感じることがない。このクリーニン
グ処理により、直後に行う印刷の品質を向上できる。

【００８９】また、例えば、電子写真プリンタ装置が実
際の印刷を終了した後にクリーニング処理を行う。印刷
終了後のクリーニング処理は、電子写真プリンタ装置に
おいて行われている後回転処理を利用することにより実
行できる。後回転処理は電子写真プリンタ装置が実際の
印刷を終了した後であって装置の停止前に行われる。後
回転処理においては、感光ドラム１等が通常の印刷時と
同様に回転させられる。そこで、この後回転処理を利用
して、感光ドラム１等に前述のように電位を印加して感
光ドラム１を回転させることにより、クリーニング処理
を完了できる。後回転処理を利用することにより、利用
者は特にクリーニング処理を意識して実行する必要はな
い。このクリーニング処理により、次の印刷処理におけ
る印刷の品質を向上できる。

【００９０】また、連続して複数枚の用紙１２に印刷す
る連続印刷の場合には、印刷の途中において周期的にク
リーニング処理を実行する。この連続印刷中のクリーニ
ング処理は、用紙１２の供給を止めて、感光ドラム１等
に前述のように電位を印加して感光ドラム１を回転させ
ることにより完了できる。

【００９１】印刷制御部９は、印刷処理を複数回繰り返
す途中において、予め定められた回数毎に、周期的にク
リーニング制御部９１にクリーニング処理を実行させ
る。このために、印刷制御部９は実際の印刷枚数をカウ
ントし、カウント値が所定の値となった場合に、クリー
ニング制御部９１にクリーニング処理を行わせる。所定
の値は予め印刷制御部９に与えられる。この所定の値は
経験的に適切な値として定めることができる。クリーニ
ング処理が自動的に行われるので、利用者は特にクリー
ニング処理を意識して実行する必要はない。また、連続
印刷においても印刷の品質が低下することを防止するこ
とができる。

【００９２】

【実施例】

（実験１）印刷処理及びクリーニング処理において、上
述したようなトナーの移動が行われているか否かを検証
するために以下の実験を行った。

【００９３】実験の方法としては、印刷中及びクリーニ
ング中の感光ドラム１上の各点における付着トナーの量
を測定した。測定方法としては、印刷動作中に電源を切
断することにより強制的に印刷を停止し、感光ドラム１
１上の各測定点において付着しているトナーを透明粘着
テープで採取し、これを白紙上に張り付けてその濃度を
測定した。濃度の測定には市販の光学濃度計を使用し
た。測定点は無作為に９点を定めた。なお、測定した光
学濃度値は使用した用紙と透明粘着テープの濃度（反射
率）を含んだものである。用紙に透明粘着テープを張り
付けた場合の光学濃度値は０．１０〜０．１１であっ
た。

【００９４】（測定１）まず、帯電ブラシローラ２等に
前述の印刷処理のような電位を印加した場合、即ち、通
常の印刷処理における付着トナーの量を測定した。測定
結果を表１に示す。

【００９５】

【表１】

【００９６】現像−転写間（感光ドラム１の回転方向に
おいて現像ローラ３と転写ローラ５との間）に存在する
測定点においては、現像直後であるから付着トナーの量
が多い。従って、１度の透明粘着テープによるトナーの
採取では全てのトナーを採り切れず、２度に渡ってトナ
ーを採取した。これらの値は、単純に加算して光学濃度
値とすることはできないが、トナーが非常に多いことが
判る。転写−帯電間（感光ドラム１の回転方向において
転写ローラ５と帯電ブラシローラ２との間）に存在する
測定点においては、付着トナーの量がかなり低下してい
ることから、殆どのトナーが用紙１２に転写して、僅か
な残トナーのみが存在していることが判る。帯電−現像
間（感光ドラム１の回転方向において帯電ブラシローラ
２と現像ローラ３との間）に存在する測定点において
は、更に付着トナーの量が低下していることから、転写
後の残トナーが帯電ブラシローラ２によって掻き取られ
たことが判る。

【００９７】この状態は、通常印刷の場合を示し、転写
の効率がかなり良いことを示す。即ち、感光ドラム１上
の残トナーの量がかなり少ない状態を示す。（測定２）次に、帯電ブラシローラ２による残トナーの
掻き取りの様子を検証する。このために、故意に転写の
効率が悪くなる（残トナーが多くなる）ように転写条件
を設定し、付着トナーの量を測定した。具体的には、転
写ローラ５に印加する電圧を＋５００Ｖ（通常印刷処理
時の１／４）として、実効電流値を低くすることにより
転写効率を悪化させた。測定結果を表２に示す。

【００９８】

【表２】

【００９９】現像−転写間に存在する測定点において
は、上述と同様に２度に渡ってトナーを採取した。転写
−帯電間に存在する測定点においては、付着トナーの量
が表１に比べてかなり増加していることから、残トナー
がかなり増加していることが判る。帯電−現像間に存在
する測定点においては、付着トナーの量が表１と略同等
の値にまで低下していることから、残トナーが増加した
場合でも残トナーの殆どが帯電ブラシローラ２によって
掻き取られたことが判る。

【０１００】これにより、通常の印刷処理におけるトナ
ーの移動パターン、特に、転写後の残トナーが帯電ブラ
シローラ２によって掻き取られ、帯電ブラシローラ２に
吸収保持されることが証明された。

【０１０１】（測定３）次に、クリーニング処理によっ
て、帯電ブラシローラ２に吸収保持されている残トナー
が、感光ドラム１に吐き出され、更に、現像ローラ３に
おいて回収される様子を検証する。そこで、帯電ブラシ
ローラ２等に前述のクリーニング処理のような電位を印
加した場合、即ち、クリーニング処理における付着トナ
ーの量を測定した。測定結果を表３に示す。

【０１０２】

【表３】

【０１０３】転写−帯電間に存在する測定点において
は、付着トナーの量はかなり低い。これに対して、帯電
−現像間に存在する測定点においては、付着トナーの量
が増加していることから、帯電ブラシローラ２に吸収保
持されていた残トナーが感光ドラム１に吐き出されたこ
とが判る。現像−転写間に存在する測定点においては、
再び、付着トナーの量がかなり低下していることから、
感光ドラム１上に吐き出された残トナーが現像ローラ３
に回収されていることが判る。

【０１０４】以上、実験１の測定１乃至測定３から、印
刷処理及びクリーニング処理におけるトナーの移動パタ
ーンが実証された。特に、印刷処理において、帯電ブラ
シローラ２に交流バイアスを印加することにより感光ド
ラム１上の残トナーを帯電ブラシローラ２に掻き取り吸
収させることが可能であり、かつ、クリーニング処理に
おいて、交流バイアスを遮断し直流バイアスのみとする
ことにより帯電ブラシローラ２が吸収したトナーを感光
ドラム１上に吐き出させることが可能であることが実証
された。また、感光ドラム１上に吐き出させたトナーを
現像ローラ３を介してトナーボックス１０に回収するこ
とが可能であることが実証された。

【０１０５】（実験２）次に、以上のようなクリーニン
グ処理によるクリーニングの効果を実際の画像印刷の品
質の面から検証するために以下の実験を行った。

【０１０６】実験の方法としては、クリーニング処理無
しで連続印刷した場合の画像の劣化の程度（かぶり濃度
の増加）と、この劣化の状態からクリーニング処理を実
施した後の画像品質の回復の程度（かぶり濃度の低下）
とを比較した。「かぶり」とは用紙１２上の非画像部分
即ち白地部分の汚れをいい、「かぶり濃度」とはその汚
染の濃度をいう。測定方法としては、印刷処理終了後に
用紙１２上の非画像部分即ち白地部分の光学濃度を実験
１と同様にして光学濃度計によって測定した。測定条件
としては、室温環境下で測定し、用紙は５５Kg/ 連のＡ
４用紙を用い、印字率（白／黒率）は５０％とした。測
定結果を表４に示す。

【０１０７】

【表４】

【０１０８】表４に示す結果から、連続印刷を進めるに
伴って「かぶり濃度」が上昇し、帯電ブラシローラ２及
び感光ドラム１が残トナーの付着によって汚染されるこ
とが判る。そして、３０枚目の印刷の後にクリーニング
処理を実施することにより、「かぶり濃度」が１枚目の
印刷時の程度にまで回復することが判る。この時のクリ
ーニング時間は４秒〜５秒であった。

【０１０９】なお、この実験２は、クリーニング処理の
効果を検証するためのものであり、１回のクリーニング
後の印刷許容枚数を定めるものではない。即ち、実験２
においては、クリーニングの条件として、用紙１２の種
類（特に、感光ドラム１の幅に対する用紙１２の幅）、
環境条件（温度、湿度）等が考慮されていない。これら
は転写時における用紙１２の帯電の状態、即ち、感光ド
ラム１上のトナーの用紙１２への転写の割合を左右す
る。従って、何枚の用紙１２に印刷した後にクリーニン
グ処理を実行するかは、以上に述べた種々の条件を考慮
して定めることとなり、実際には、電子写真プリンタ装
置の性能から経験的に定められる。

【０１１０】但し、この実験２の印字率（５０％）は現
実にはあまり存在しないような高いデューティであるの
で、通常の印刷（適当に図形等を含む文書の印刷）を行
う場合、前述のように１０枚乃至２０枚の印刷毎に１秒
乃至２秒（感光ドラム１の４回転〜５回転）のクリーニ
ング処理を行うことにより、十分に「かぶり濃度」を初
期のレベルに維持できる。

【０１１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子写真プリンタ装置において、帯電ブラシローラ、感
光ドラム、現像ローラ及び供給ローラの電位を所定の関
係としてクリーニングを行うことにより、クーロン引力
を利用して感光ドラムの表面に付着していたトナーを現
像ローラ及び供給ローラを介して回収することができる
ので、印刷に用いられた（用紙に転写された）トナーを
除いた残りの全てのトナーを回収することができ、結果
として、廃棄トナーを無くして印刷コストを低減するこ
とができる。また、トナーの回収は全てクーロン引力を
利用して行われるので、クリーナ機構及びちらしローラ
を不要にでき、電子写真プリンタ装置の複雑化、大型
化、コスト上昇を避けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子写真プリンタ装置構成図である。

【図２】印刷処理説明図である。

【図３】クリーニング処理説明図である。

【図４】従来技術説明図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２帯電ブラシローラ３現像ローラ４供給ローラ５転写ローラ６加熱定着ローラ７定着ローラ８画像印刷部９印刷制御部１０トナーボックス１１ドクターブレード９１クリーニング制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光ドラムの表面を帯電させる帯電ブラ
シローラと、前記帯電ブラシローラによって帯電させられた表面に所
定の手段により静電的な潜像を形成する感光ドラムと、表面に静電的な潜像が形成された前記感光ドラムにトナ
ーを供給して可視像を形成する現像ローラと、前記現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、前記感光ドラムの表面に形成された可視像を用紙に転写
する転写ローラとを備える電子写真プリンタ装置であっ
て、所定のタイミングで前記帯電ブラシローラ及び感光ドラ
ムを所定の方向に回転させてクリーニング処理を行うと
共に、クリーニング処理において、前記帯電ブラシローラに第
１の電位である直流電圧のみを印加することにより、前
記感光ドラムの表面を第２の電位に帯電させ、第１及び第２の電位は同一の符号である第１の符号を有
し、第２の電位は第１の電位よりその絶対値が小さいこ
とを特徴とする電子写真プリンタ装置。
【請求項２】所定のタイミングで更に前記現像ローラ
及び供給ローラを所定の方向に回転させてクリーニング
処理を行うと共に、クリーニング処理において、前記現像ローラに第３の電
位である直流電圧のみを印加し、前記供給ローラに第４
の電位である直流電圧のみを印加し、第３及び第４の電位は第１の符号と反対の符号である第
２の符号を有し、第４の電位はその絶対値が第３の電位
より大きいことを特徴とする請求項１に記載の電子写真
プリンタ装置。
【請求項３】所定のタイミングで更に前記転写ローラ
を所定の方向に回転させてクリーニング処理を行うと共
に、クリーニング処理において、前記転写ローラに第５の電
位である負の直流電圧のみを印加し、第５の電位は第１の符号を有し、第２の電位よりその絶
対値が大きいことを特徴とする請求項３に記載の電子写
真プリンタ装置。
【請求項４】印刷処理において、前記帯電ブラシロー
ラに第１の符号の直流高電圧及び交流高電圧を重畳した
電圧を印加することにより感光ドラムの表面を第１の符
号の電位に帯電させ、この表面に静電的な潜像を形成
し、前記現像ローラに第１の符号の電位であって前記感
光ドラムの表面の電位よりその絶対値の小さい電位を印
加し、前記供給ローラに第１の符号の電位であって前記
現像ローラの電位よりその絶対値の大きい電位を印加
し、前記現像ローラ及び供給ローラによってトナーを感
光ドラムの表面に供給して可視像を形成し、前記転写ロ
ーラに第２の符号の直流高電圧を印加することにより感
光ドラムの表面に形成された可視像を用紙に転写するこ
とを特徴とする請求項３に記載の電子写真プリンタ装
置。
【請求項５】第１の電位の絶対値は１０００Ｖ〜１３
００Ｖであり、第２の電位の絶対値は５００Ｖ〜８００
Ｖであり、第３の電位の絶対値は０Ｖ〜３００Ｖであ
り、第４の電位の絶対値は第３の電位の絶対値より１０
０Ｖ〜３００Ｖ大きく、第５の電位の絶対値は５００Ｖ
〜２０００Ｖであることを特徴とする請求項３に記載の
電子写真プリンタ装置。
【請求項６】クリーニング処理における前記現像ロー
ラと感光ドラムとの周速度比を印刷処理における前記現
像ローラと感光ドラムとの周速度比より大きくすること
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の
電子写真プリンタ装置。
【請求項７】クリーニング処理は、当該電子写真プリ
ンタ装置の起動後印刷処理前、印刷処理の終了後、及
び、連続印刷を行う印刷処理中における所定の印刷枚数
毎の３つのタイミングのいずれか又は全てにおいて行う
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記
載の電子写真プリンタ装置。