画像形成装置
【課題】複雑な構成を用いることなく接触式の帯電手段表面に付着した異物を除去可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像ユニット５、転写ローラ１７及びクリーニング装置９を備えており、感光体ドラム２を逆回転させながら現像ユニット５から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを供給し、帯電ローラ３表面に帯電バイアスを印加することなく感光体ドラム２表面に供給された清掃用トナーを略均一に付着させて該表面の異物を清掃用トナーに付着させた後、感光体ドラム２を正回転させながら帯電ローラ３に帯電バイアスを印加して帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを移動させ、感光体ドラム２表面からクリーニング装置９に清掃用トナーを回収することによって、帯電ローラ３表面の清掃を行う。
【解決手段】画像形成装置１は、感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像ユニット５、転写ローラ１７及びクリーニング装置９を備えており、感光体ドラム２を逆回転させながら現像ユニット５から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを供給し、帯電ローラ３表面に帯電バイアスを印加することなく感光体ドラム２表面に供給された清掃用トナーを略均一に付着させて該表面の異物を清掃用トナーに付着させた後、感光体ドラム２を正回転させながら帯電ローラ３に帯電バイアスを印加して帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを移動させ、感光体ドラム２表面からクリーニング装置９に清掃用トナーを回収することによって、帯電ローラ３表面の清掃を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真法を用いた画像形成装置に関するものであり、特に感光体の帯電を行う帯電器の清掃に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置には、像担持体（感光体）表面を帯電させるために帯電器（帯電手段）が用いられている。帯電器としては、感光体と非接触に配置し、コロナ放電により感光体の表面を帯電させるコロトロン（若しくはスコロトロン）帯電器と、感光体に接触して若しくは非接触に配置されて感光体を帯電する帯電ローラ等の接触式の帯電器と、が知られている。しかし、近年、人体に有害なオゾンの排出量を減らすため、オゾン排出量がより少ない帯電ローラが採用されることが多くなっている。
【０００３】
このような接触式の帯電器を用いる場合、像担持体である感光体表面がトナーの成分や転写紙の紙粉等の異物で汚染されていると、これら異物が、例えば帯電ローラの表面に移動し帯電不良を起こす原因となり、帯電不良による画像品質の低下が生じていた。かかる帯電ローラの汚染（異物の付着）を防止するため、従来、帯電ローラに対して、回転式若しくは固定式のブラシやスポンジ等のクリーニング部材を接触させることにより、帯電ローラの清掃が行われていた。
【０００４】
しかし、クリーニング部材を帯電ローラに当接させると、清掃ムラやクリーニング部材の劣化等が生じ、清掃性能を十分に発揮できず、帯電不良を防止できないという問題があった。かかる問題に対処するため、クリーニング部材を帯電ローラに対して接離等させる方法が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、帯電ローラを感光体及びクリーニング部材に対して接離させる接離機構を所定の位置に切り換えることにより、画像形成を停止した状態で長期間放置されても、帯電ローラが感光体表面を汚して白スジ等の異常画像を発生させることを防止する方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、ブラシ清掃部材を、接触帯電部材に対するクリーニングブラシの当接及び離間動作に連動して、クリーニングブラシから離間及び当接させることにより、クリーニングブラシを清掃し、簡易な構成で、帯電ローラ等の接触帯電部材に付着した異物の除去性能を長期にわたって維持可能とする方法が開示されている。
【０００７】
しかし、特許文献１または特許文献２の方法では、帯電ローラに対するクリーニング部材の接離機構や、クリーニングブラシに対するブラシ清掃部材の接離機構を設ける必要があるため、装置の大型化や複雑化を招くおそれがある。また、かかる接離機構を設けても、印字動作中にはクリーニング部材が帯電部材に当接しているため、帯電ローラのクリーニングムラやクリーニング部材の劣化といった問題が生じ、帯電ローラを十分に清掃できないおそれがある。そこで、このような接離機構を設けない方法が提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献３には、潜像担持体（像担持体）に静電的に付着させたトナーを接触帯電部材に接触通過させて接触帯電部材を清掃することにより、新たな構成部品を増設することなく、接触帯電部材に付着するトナーや外添剤を簡便に低減することを可能とする方法が開示されている。また、かかる特許文献３には、像担持体上のトナーが接触帯電部材に接触通過する間、接触帯電部材に交流を重畳した直流の電圧を印加することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０８−２９２６２６号公報
【特許文献２】特開２００４−１０９８７０号公報
【特許文献３】特開２００２−１９６５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献３の方法では、帯電ローラに電圧（帯電バイアス）を印加しながら像担持体表面のトナーを帯電ローラに接触させているため、像担持体表面のトナーの帯電量が増加してトナーと像担持体表面との間に静電気力が生じたり、帯電ローラと像担持体との間にトナーが帯電ローラから像担持体へと移動する方向の電位差が生じるおそれがある。
【００１１】
かかる場合、像担持体表面のトナーが帯電ローラ表面に付着し難くなるため、像担持体表面のトナーを帯電ローラ表面に接触させても、帯電ローラ表面の全周にわたって軸方向に略均一に付着させることは困難となる。さらに、帯電ローラ表面に対して該表面の異物を回収するために十分なトナーを付着させることができず、異物を十分に回収できないおそれがある。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑み、複雑な構成を用いることなく接触式の帯電手段表面に付着した異物を除去可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、画像形成時に所定の回転方向に回転可能であり静電潜像が形成される像担持体と、該像担持体を回転させる駆動手段と、前記像担持体に対して接触回転しながら帯電する接触式の帯電手段と、該帯電手段に帯電バイアスを印加可能な第１のバイアス印加手段と、前記像担持体表面にトナーを供給し前記像担持体表面に形成された静電潜像をトナー像とする現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記転写手段にトナーとは逆極性の転写バイアスを印加可能な第２のバイアス印加手段と、前記回転方向に対し前記帯電手段の上流側且つ前記転写手段の下流側に配置され前記像担持体表面に残留したトナーを回収可能なクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、非画像形成時、回転する前記像担持体表面に前記現像装置から清掃用トナーの供給を行い、前記像担持体表面から前記帯電手段表面に前記帯電バイアスを印加することなく略均一に前記清掃用トナーの付着を行った後、前記帯電手段表面から前記像担持体表面に前記清掃用トナーを移動させ前記像担持体表面から前記クリーニング手段への前記清掃用トナーの回収を行うことにより、前記帯電手段表面を清掃することを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記清掃用トナーの回収を行うとき、前記第１のバイアス印加手段が前記帯電手段に前記帯電バイアスを印加することを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記駆動手段が前記像担持体を、前記清掃用トナーの供給及び付着を行うとき前記回転方向とは逆方向に回転させ、前記清掃用トナーの回収を行うとき前記回転方向に回転させることを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記像担持体表面における前記現像手段と前記帯電手段との間隔は、前記帯電手段の周長以上であることを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記帯電手段表面の清掃を行うとき、前記第２のバイアス印加手段が前記転写手段に前記転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記清掃用トナーの供給及び付着を行うとき、前記像担持体の回転速度が前記画像形成時よりも小さいことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の構成によれば、非画像形成時、回転する像担持体表面に現像装置から清掃用トナーの供給を行い、像担持体表面から帯電手段表面に帯電バイアスを印加することなく略均一に清掃用トナーの付着を行った後、帯電手段表面から像担持体表面に清掃用トナーを移動させ像担持体表面からクリーニング手段への清掃用トナーの回収を行うことにより、帯電ローラ表面を清掃することによって、帯電手段表面に付着した異物を帯電手段表面において清掃用トナーに付着させ、異物の付着した清掃用トナーを帯電手段から像担持体表面に移動させてクリーニング手段により回収することができる。
【００２０】
これにより、クリーニング部材等の帯電手段を清掃するための部材を帯電手段表面に当接させる必要がないため、クリーニング部材等との当接によって生じるクリーニングムラや、クリーニング部材の劣化によって生じる帯電不良も回避できる。従って、複雑な構成を用いることなく接触式の帯電手段表面に付着した異物を除去することができる。さらに、長期間にわたって安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００２１】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、清掃用トナーの回収を行うとき、第１のバイアス印加手段が帯電手段に帯電バイアスを印加することによって、帯電手段表面から像担持体表面への清掃用トナーの移動を、より効率的且つ確実に行うことができる。
【００２２】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の画像形成装置において、駆動手段が像担持体を、清掃用トナーの供給及び付着を行うとき回転方向とは逆方向に回転させ、清掃用トナーの回収を行うとき回転方向に回転させることによって、清掃用トナーの供給及び付着時には、清掃用トナーが転写手段やクリーニング手段を通過することを回避できるため、帯電手段表面に清掃用トナーをより確実に付着させることができる。加えて、清掃用トナーの回収時には、クリーニング手段によって清掃用トナーをより確実に回収することができる。このように、清掃用トナーの付着及び回収をより確実に行うことができる。
【００２３】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の画像形成装置において、像担持体表面における現像手段と帯電手段との間隔を、帯電手段の周長以上とすることによって、帯電手段表面に付着させるのに十分な清掃用トナーを、帯電手段表面に到達するまでに現像手段から像担持体表面に供給できるため、帯電手段表面に清掃用トナーをより確実に付着させることが可能となる。
【００２４】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１〜第４の構成の画像形成装置において、帯電手段表面の清掃を行うとき、第２のバイアス印加手段が転写手段に転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することによって、清掃用トナーが転写手段に付着することを防止できるため、清掃用トナーの付着及び回収がより確実になると共に、トナー像の記録媒体への転写時に不具合が発生することを回避できる。
【００２５】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１〜第５のいずれかの構成の画像形成装置において、清掃用トナーの供給及び付着を行うとき、像担持体の回転速度を画像形成時よりも小さくすることによって、像担持体表面から帯電手段表面への清掃用トナーの付着をより確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略断面図
【図２】本実施形態の画像形成装置に用いられる感光体ドラム周辺を示す概略拡大断面図
【図３】図２の感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラ周辺を示す部分拡大図であり、図３（ａ）は、画像形成時の感光体ドラムの回転を示す図であり、図３（ｂ）は、清掃用トナー供給及び付着時の感光体ドラムの回転を示す図であり、図３（ｃ）は、清掃用トナー回収時の感光体ドラムの回転を示す図
【図４】本実施形態に係る画像形成装置の制御機構の一例を示すブロック図
【図５】本実施形態に係る画像形成装置の制御手順の一例を示すフローチャート
【図６】図５の制御手順のタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置１内には画像形成部Ｐが配設されている。この画像形成部Ｐは、帯電、露光、現像及び転写の各工程により所定の画像を形成する。
【００２８】
この画像形成部Ｐには、可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム（像担持体）２が配設されており、感光体ドラム２上に形成されたトナー像が、シート（記録媒体）６上に転写され、さらに、定着ユニット７においてシート６上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。駆動モータ２１（駆動手段、図４参照）により感光体ドラム２を図１において時計回り（所定の回転方向）に回転（正回転）させながら、感光体ドラム２に対する画像形成プロセスが実行される。
【００２９】
次に、画像形成部Ｐについて詳細に説明する。回転自在に配設された感光体ドラム２の周囲及び上方には、感光体ドラム２を帯電させる帯電ローラ（帯電手段）３と、感光体ドラム２に画像情報を露光する露光ユニット４と、感光体ドラム２上にトナー像を形成する現像ユニット（現像手段）５と、感光体ドラム２上に残留した現像剤（トナー）を回収するクリーニング装置（クリーニング手段）９と、静電潜像を除去する除電器１０と、が設けられている。
【００３０】
先ず、帯電ローラ３によって感光体ドラム２の表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット４によって光照射し、感光体ドラム２上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像ユニット５は、感光体ドラム２と対向して配置された現像ローラ５ａを有し、現像ユニット５には、磁性一成分の正帯電トナーがトナーコンテナ１１によって所定量充填されている。このトナーは、不図示の現像バイアス印加装置により現像バイアスが印加された現像ローラ５ａにより感光体ドラム２表面に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。なお、帯電ローラ３の詳細については後述する。
【００３１】
トナー像が転写されるシート６は、シート６を収納する複数の給紙カセット１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）１２ｄに収容されており、給紙ローラ１３、レジストローラ１４を介して、トナー像が形成された感光体ドラム２に向けて搬送される。
【００３２】
このとき画像書き出し信号がＯＮとなり、シート６の所定位置にトナー像が転写されるように感光体ドラム２上に画像形成を行う。そして、感光体ドラム２の下部において、所定の転写バイアスが印加された転写ローラ（転写手段）１７で電界付与することにより、感光体ドラム２上のトナー像がシート６上に転写される。
【００３３】
トナー像が転写されたシート６は、定着ユニット７へと搬送される。また、トナー像が転写された後の感光体ドラム２は、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、その表面に残留したトナーがクリーニング装置９により回収される。定着ユニット７に搬送されたシート６は、定着ローラ７ａにより加熱及び加圧されてトナー像がシート６の表面に定着され、所定の画像が形成される。画像が形成されたシート６は、その後排出ローラ１８によって排出トレイ１９に排出される。
【００３４】
図２は、本実施形態の画像形成装置に用いられる感光体ドラム周辺の概略拡大断面図である。なお、図２において、直線矢印方向は、シート６の搬送方向を示す。図１と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。感光体ドラム２としては、例えばアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）ドラムを用いることができる。また、感光体ドラム２は、不図示の駆動ギアを介して駆動モータ２１（図４参照）と連結されることにより、正逆回転するようになっており、上記した通り、画像形成時には図中時計回り（正回転方向）に回転（正回転）するようになっている。
【００３５】
感光体ドラム２の上方には、ドラム表面と回転自在に当接し、該ドラム表面を帯電する帯電ローラ３が配置されている。帯電ローラ３は、例えば、金属製のシャフト（芯金）３ａの周面に抵抗値１０5〜１０6Ω、表面粗さＲZ＝１０μｍのエピクロルヒドリンゴム等から成るゴム層（弾性層）を形成した導電性ゴムローラ等のソリッドタイプを好適に用いることができるが、特にこれに限定されるものではない。その他、例えば、発泡ゴムローラにチューブを被せたスポンジタイプ等を用いることもできる。
【００３６】
帯電ローラ３は、装置本体に回転可能に支持されている。また、帯電ローラ３は、感光体ドラム２に所定のニップ圧で圧接されており、感光体ドラム２に従動して回転するようになっている。また、画像形成時、帯電ローラ３には正極性の帯電バイアスが印加されるようになっている。
【００３７】
具体的には、帯電ローラ３の芯金３ａは、第１電源（第１のバイアス印加装置）２５と電気的に接続され、第１電源２５から帯電ローラ３に対して交流電圧を重畳した直流電圧から成る帯電バイアスが印加される。かかる帯電バイアスの印加によって帯電ローラ３のゴム層の抵抗に応じて流れる電流により、感光体ドラム２表面を帯電することができる。なお、第１電源２５から帯電ローラ３に対して、直流電圧を印加することもできる。
【００３８】
また、転写ローラ１７の芯金１７ａは、第２電源（第２バイアス印加装置）２７と電気的に接続され、画像形成時、第２電源２７から転写ローラ１７に対してトナーとは逆極性である負極性の転写バイアスが印加されるようになっている。また、後述する帯電ローラ３の清掃時には、転写ローラ１７に対して、転写バイアスとは逆極性である正極性のバイアス（逆バイアス）が印加されるようになっている。
【００３９】
クリーニング装置９には、感光体ドラム２表面の残留トナーを除去するためのクリーニングブレード２２と、感光体ドラム２表面の残留トナーを除去するとともに感光体ドラム２表面を摺擦して研磨するクリーニングローラ２３と、トナー排出手段としての回収スクリュー２４と、が設けられている。クリーニングブレード２２は、感光体ドラム２の表面に、該ドラムの正回転方向（図２の時計回り）に対しカウンターとなるよう当接している。クリーニングブレード２２の厚みは、装置構成等に応じて例えば１．２ｍｍとすることができる。
【００４０】
感光体ドラム２表面の残留トナーや外添剤は、クリーニングブレード２２により除去され、クリーニングローラ２３及び回収スクリュー２４によってトナー排出口（図示せず）からクリーニング装置９の外部に排出される。なお、図示しないが、クリーニング装置９には、クリーニングローラ２３表面のトナーを所定の層厚とするためのスクレーパや、クリーニング装置９内の廃トナーを外部に漏らさないためのウレタンシール等も設けられている。
【００４１】
かかるクリーニング装置９を設けることによって、上記の通り残留トナーや外添剤のほとんどは、クリーニングブレード２２により除去されるが、除去されずにクリーニングブレード２２を摺り抜けるトナーや外添剤等の異物も存在する。クリーニングブレード２２を摺り抜け、感光体ドラム２表面に付着したまま正回転方向下流側に移動する異物のうち、トナーと逆極性を帯びているものは、帯電バイアスにより帯電ローラ３表面に付着する。
【００４２】
かかる異物が帯電ローラ３に付着すると、付着した部分は帯電ローラ３表面の電位が他の部分とは異なるため帯電不良が生じるおそれがある。その結果、形成される画像上に黒点等となって出現し、画像不良が発生するおそれがある。
【００４３】
そこで、本実施形態では、かかる帯電不良及び画像不良の原因となる異物を除去するために、非画像形成時、現像ユニット５から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを供給し、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加することなく感光体ドラム２表面から帯電ローラ３表面に清掃用トナーを付着させ、帯電ローラ３表面において異物を清掃用トナーに付着させ、異物が付着した清掃用トナーを帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面に移動させクリーニング装置９によって回収することにより、帯電ローラ３表面を清掃することとした。なお、清掃用トナーは、帯電ローラ３表面に付着され、異物が付着可能であれば特に限定されないが、画像形成に用いるトナーを用いればよい。
【００４４】
図３は、図２の感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラ周辺を示す部分拡大図であって、図３（ａ）は、画像形成時の感光体ドラムの回転を示す図であり、図３（ｂ）は、清掃用トナー供給及び付着時の感光体ドラムの回転を示す図であり、図３（ｃ）は、清掃用トナー回収時の感光体ドラムの回転を示す図である。なお、図３ではトナーを白丸で示す。
【００４５】
画像形成時には、図３（ａ）に示すように、感光体ドラム２が正回転（図の時計回り）しているため、現像ローラ５ａから供給された現像用のトナーは、転写ローラ１７（図２参照）に向かう。なお、ここでは感光体ドラム２を、外径３０ｍｍのａ−Ｓｉ感光体から構成し、その画像形成時の線速（回転速度）を３００ｍｍ／ｓｅｃとし、帯電ローラ３の外径を１２ｍｍとした。また、帯電ローラ３の清掃を画像形成時に行うと画像形成の妨げとなるため、非画像形成時に行うこととした。
【００４６】
まず、感光体ドラム２表面への清掃用トナーの供給について説明する。非画像形成時において、現像ユニット５から感光体ドラム２表面に清掃用のトナーを供給して、ベタ画像から成るトナー像を形成することとした。非画像形成時には、帯電ローラ３に対する帯電バイアスの印加、現像ローラ５ａに対する現像バイアスの印加、転写ローラ１７に対する転写バイアスの印加及び感光体ドラム２の回転は停止している。
【００４７】
この状態から、図３（ｂ）に示すように、感光体ドラム２を画像形成時（帯電時）とは逆回転（図の反時計回り）させ、かかる逆回転開始と同時に現像ローラ５ａに現像バイアスを印加すると共に、転写ローラ１７に転写バイアスとは逆極性である正極性のバイアス（逆バイアス）を印加することとした。このうち現像バイアスの印加により、感光体ドラム２と現像ローラ５ａとの電位差によって、感光体ドラム２表面にベタ画像から成る清掃用トナー像を形成して、感光体ドラム２表面に清掃用トナーを供給することができる。また、逆回転時の感光体ドラム２の線速を、略１５０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００４８】
このとき、帯電ローラ３表面の軸方向全域及び周方向に少なくとも１周分の範囲に相当する清掃用トナーを、感光体ドラム２表面に供給することにより、帯電ローラ３の表面略全体に清掃用トナーを付着させることが可能となる。ここでは、帯電ローラ３表面の軸方向全域及び周方向に１周分の範囲に相当する清掃用トナーを供給することとした。
【００４９】
また、感光体ドラム２表面において、帯電ローラ３と現像ユニット５との間隔を、帯電ローラ３の周長以上とした。これにより、現像ユニット５から供給された清掃用トナーが帯電ローラ３に到達するまでに、感光体ドラム２表面に帯電ローラ３表面の少なくとも１周分の範囲にわたる清掃用トナーを担持させることができる。しかし、かかる間隔は、帯電ローラ３表面略全体に略均一に清掃用トナーを付着させることが可能であれば、特に限定されない。
【００５０】
また、清掃用トナーの供給時間も、帯電ローラ３表面略全体に清掃用トナーを略均一に付着させることが可能であれば特に限定されるものではなく、上記した帯電ローラ３と現像ユニット５との間隔や、清掃用トナー像の濃度等に応じて、少なくとも帯電ローラ３の１周分の清掃用トナーを帯電ローラ３に供給するのに要する時間とすればよい。また、供給時間が長すぎると、帯電ローラ３に付着する清掃用トナーが過剰となり、帯電ローラ３に付着されない清掃用トナーが増加したり、待機時間の延長に繋がるおそれがある。従って、例えばかかる観点を考慮して供給時間を適宜設定することができる。
【００５１】
また、ここでは転写ローラ１７に逆バイアスを印加したため、転写ローラ１７に清掃用トナーを付着させることなく、清掃用トナーを帯電ローラ３に到達させることができる。また、逆バイアスを、感光体ドラム２の逆回転開始（清掃用トナー供給及び付着の開始）から、正回転終了（清掃用トナー回収の終了）まで、転写ローラ１７に印加することとした。これにより、清掃用トナーの供給から、後述する付着及び回収までの間、清掃用トナーが転写ローラ１７に付着することを防止できる。
【００５２】
なお、感光体ドラム２の逆回転時に現像ローラ５ａから感光体ドラム２表面に供給された清掃用トナーは転写ローラ１７には向かわないが、クリーニング装置９に回収されたトナーが転写ローラ１７に到達して付着するおそれがある。従って、かかる逆回転時においても転写ローラ１７に逆バイアスを印加することは効果的である。
【００５３】
そして、感光体ドラム２への清掃用トナーの供給が終了したとき、現像ローラ５ａに対する現像バイアスの印加を停止することとした。一方、転写ローラ１７への逆バイアスの印加は継続することとした。
【００５４】
次に、帯電ローラ３表面への清掃用トナーの付着について説明する。現像ローラ５ａから清掃用トナーの供給が停止した後も、感光体ドラム２の逆回転を継続することとし、帯電ローラ３への帯電バイアスの印加を停止したままとした。感光体ドラム２の逆回転を継続すると、感光体ドラム２表面に供給された清掃用トナーが感光体ドラム２と帯電ローラ３とのニップに到着する。
【００５５】
ここで、帯電ローラ３に清掃用トナーを付着させる際、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加しないで付着させた場合と、帯電バイアスを印加しながら付着させた場合とで、感光体ドラム２表面の清掃用トナーのトナー帯電量を調べた。
【００５６】
具体的には、線速３００ｍｍ／ｓｅｃで感光体ドラム２を逆回転させると共に現像ユニット５から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを供給した後、帯電バイアスを印加することなく帯電ローラ３を感光体ドラム２に従動回転させた場合（帯電ＯＦＦ）と、第１電源２５により３５０Ｖの直流電圧にＶｐｐが１ｋＶの交流電圧を重畳させた帯電バイアスを印加しながら帯電ローラ３を感光体ドラム２に従動回転させた場合（帯電ＯＮ）とで、感光体ドラム２表面の清掃用トナーの帯電量を調べた。
【００５７】
このとき、現像ユニット５から清掃用トナーを供給しながら感光体ドラム２を２秒間逆回転させ、各条件について３回繰り返して帯電量（μＣ／ｃｍ2）を測定した。なお、外径３０ｍｍの感光体ドラム２が２秒間回転（約６回転）する間に、外径１２ｍｍの帯電ローラ３は約１６回転する。結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
【００５９】
表１に示すように、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加した場合には、帯電バイアスを印加しない場合と比べて感光体ドラム２上の清掃用トナーの帯電量が増加していた。この結果、帯電バイアスを印加することによって、帯電量が増加した清掃用トナーと感光体ドラム２表面との間に静電気力が生じる。加えて、帯電ローラ３と感光体ドラム２との間に、清掃用トナーが帯電ローラ３から感光体ドラム２へと移動する方向に電位差が生じるため、感光体ドラム２から帯電ローラ３上に清掃用トナーを付着させ難いことがわかった。
【００６０】
従って、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加することなく感光体ドラム２を逆回転させることとした。これにより、帯電バイアスが印加されていない帯電ローラ３と感光体ドラム２との間のニップに清掃用トナーが入り込むと、ニップ圧によって、感光体ドラム２表面の清掃用トナーを帯電ローラ３表面に物理的に付着させることができる。その結果、帯電ローラ３表面略全体に略均一に清掃用トナーが付着する。また、感光体ドラム２の線速は、上記した清掃用トナーの供給に引き続き略１５０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００６１】
感光体ドラム２から帯電ローラ３への清掃用トナーの付着時間は、帯電ローラ３表面に清掃用トナーを略均一に付着させることが可能であれば特に限定されるものではなく、少なくとも帯電ローラ３の１周分に要する時間とすればよい。また、付着時間が短いと、帯電ローラ３表面に付着した清掃用トナーが十分に均一化されないおそれがあり、また、異物を清掃用トナーに十分に付着させることができないおそれがある。
【００６２】
一方、付着時間が長くなると、清掃用トナーが帯電ローラ３表面に強固に付着して、後述する清掃用トナーの回収の際、帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを移動させ難くなるおそれがある。また、待機時間の長期化にも繋がる。従って、例えばかかる観点を考慮して、付着時間を適宜設定することができる。
【００６３】
また、ここでは清掃用トナーの供給及び付着時、感光体ドラム２の逆回転時の線速を、画像形成時の略１／２である略１５０ｍｍ／ｓｅｃとしたため、感光体ドラム２表面から帯電ローラ３表面へと清掃用トナーをより確実に付着させることができる。しかし、かかる逆回転時の線速は、現像ユニット５から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを供給し、感光体ドラム２表面から帯電ローラ３表面に清掃用トナーを略均一に付着させることが可能であれば、特に限定されるものではなく、帯電ローラ３表面への清掃用トナーの付着状況等に応じて適宜設定することができる。
【００６４】
そして、帯電ローラ３表面において帯電ローラ３に付着した異物と清掃用トナーとが接触すると、異物が清掃用トナーに付着する。
【００６５】
次に、清掃用トナーの回収について説明する。帯電ローラ３表面で清掃用トナーに異物を付着させた後、図３（ｃ）に示すように、感光体ドラム２の回転方向を切り換えて正回転させると同時に、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加することとした。また、感光体ドラム２の線速は３００ｍｍ／ｓｅｃとし、転写ローラ１７への逆バイアスの印加を継続することとした。
【００６６】
これにより、帯電ローラ３と感光体ドラム２との間の電位差によって、帯電ローラ３表面に付着した清掃用トナーが感光体ドラム２へと移動する。また、かかる清掃用トナーの移動と共に、清掃用トナーに付着した異物も感光体ドラム２に移動する。
【００６７】
さらに感光体ドラム２が正回転を続けると、感光体ドラム２表面に移動した清掃用トナーは、現像ユニット５を通過し、転写ローラ１７を通過する。このとき、転写ローラ１７に逆バイアスが印加されているため、現像ユニット５を通過した清掃用トナーは、転写ローラ１７に付着することなくこれを通過してクリーニング装置９に到達し、クリーニング装置９によって回収される。なお、回収時間は、例えば正回転開始から５秒間とすることができる。
【００６８】
かかる５秒間の間に、外径３０ｍｍの感光体ドラム２は約１６周、外径１２ｍｍの帯電ローラ３は約４０周回転するため、帯電ローラ３から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを十分に移動させることができ、更に、クリーニング装置９によって感光体ドラム２表面に移動した清掃用トナーを十分に回収することができる。
【００６９】
なお、かかる回収時間は、感光体ドラム２表面からの清掃用トナーの回収状況に応じて適宜設定することができ、特に限定されるものではない。ただし、回収時間が短くなれば清掃用トナーを十分に回収できないおそれがあり、長くなれば十分に回収した後にも感光体ドラム２を回転させることになって、無駄に待機時間が長期化するおそれがある。従って、例えばかかる観点を考慮して、回収時間を適宜設定することができる。
【００７０】
また、清掃用トナーの回収における感光体ドラム２の正回転時には、感光体ドラム２の線速を、画像形成時と同じ３００ｍｍ／ｓｅｃとしたため、効率的に清掃用トナーの回収を行うことができる。しかし、かかる回収時の感光体ドラム２の線速は、帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面へと清掃用トナーを移動させ、クリーニング装置９によって清掃用トナーを回収可能であれば、特に限定されるものではなく、清掃用トナーの移動状況や回収状況等に応じて適宜設定することができる。
【００７１】
そして、清掃用トナーの回収終了後、帯電ローラ３への帯電バイアスの印加、転写ローラ１７への逆バイアスの印加、及び感光体ドラム２の正回転を停止することとした。
【００７２】
次に、帯電ローラ３表面の清掃の制御方法について説明する。図４は、本実施形態に係る画像形成装置の制御機構の一例を示すブロック図である。図１〜図３と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。画像形成装置１は、画像形成部Ｐ、定着ユニット７、クリーニング装置９、駆動モータ２１、第１電源２５、第２電源２７、画像入力部３２、ＡＤ変換部３３、記憶部３４、制御部３５、操作パネル３６を含む構成である。
【００７３】
画像入力部３２は、画像形成装置１が複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される画像読取部（図示せず）であり、画像形成装置１がプリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部３２より入力された画像信号は制御部３５に送出され、階調処理等の画像処理を適宜行い、ＡＤ変換部３３においてデジタル信号に変換された後、後述する記憶部３４内の画像メモリ４０に送出される。
【００７４】
画像形成部Ｐは、感光体ドラム２、帯電ローラ３、露光ユニット４、現像ユニット５、転写ローラ１７等から構成され、ＡＤ変換部３３において変換され画像メモリ４０に記憶された画像データをもとに感光体ドラム２上に静電潜像を形成する。感光体ドラム２の他、転写ローラ１７、クリーニング装置９内のクリーニングローラ２３及び搬送スクリュー２４（図２参照）等も、駆動モータ２１により不図示のギアやクラッチ等を介して回転駆動され、制御部３５は駆動モータ２１に制御信号を送信して感光体ドラム２や転写ローラ１７、クリーニングローラ２３、回収スクリュー２４の回転及び停止を制御する。
【００７５】
記憶部３４は、画像メモリ４０、ＲＡＭ４１、及びＲＯＭ４２を備えており、画像メモリ４０は、画像入力部３２において入力され、ＡＤ変換部３３においてデジタル変換された画像信号（データ）を記憶し、制御部３５に送出する。ＲＡＭ４１及びＲＯＭ４２は、制御部３５の画像処理プログラムや処理内容等を記憶する。また、感光体ドラム２の逆回転及び正回転のタイミングや線速を制御するためのプログラムや、清掃用トナーを現像ユニット５から感光体ドラム２表面に供給するための現像バイアスやその印加及び印加停止タイミング、転写ローラ１７に印加する逆バイアスやその印加及び印加停止タイミング、帯電ローラ３に印加する帯電バイアスやその印加及び印加停止タイミング等も記憶される。
【００７６】
制御部３５は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）であり、設定されたプログラムに従って画像入力部３２、画像形成部Ｐ、クリーニング装置９等を全般的に制御するとともに、画像入力部３２から入力された画像信号を、必要に応じて変倍処理或いは階調処理して画像データ（印字データ）に変換する。露光ユニット４は、処理後の画像データに基づいてレーザ光を照射し、感光体ドラム２表面に静電潜像を形成する。さらに制御部３５は、設定されたプログラムに従って画像入力部３２、帯電ローラ３、露光ユニット４、現像ユニット５等の画像形成装置各部の制御も行う。
【００７７】
また制御部３５は、非画像形成時に帯電ローラ３表面の清掃モードが設定されると、感光体ドラム２を逆回転させ、現像ユニット５から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを供給する機能や、感光体ドラム２表面に供給された清掃用トナーを帯電ローラ３表面に帯電バイアスを印加することなく感光体ドラム２を逆回転させて付着させる機能や、清掃用トナーが帯電ローラ３表面に付着した後、感光体ドラム２を正回転させて帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを移動させると共にクリーニング装置９によって回収させる機能や、感光体ドラム２の逆回転開始から正回転停止するまでの間、転写ローラ１７にトナーとは逆極性のバイアスを印加する機能も有している。
【００７８】
操作パネル３６は、画像形成装置１が複写機の場合には、複数の操作キーから成る操作部と、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成されており、ユーザが印刷サイズ等、印刷条件等の設定を行う他、例えば画像形成装置１がファクシミリ機能を有する場合は、記憶部３４にファクシミリ送信先を登録し、さらに登録された送信先の読み出しや書き換えを行う等の種々の設定にも使用される。また、操作パネル３６は、画像形成装置１がプリンタである場合には、不図示のパーソナルコンピュータに表示される表示部から構成される。
【００７９】
なお、清掃モードは、ユーザが操作パネル３６で設定する他、所定枚数の印字終了後や、一の印字ジョブの終了後等に自動的に行うこともできる。また、そのタイミングは特に限定されるものではなく、帯電ローラ３表面の汚染状況等に応じて適宜設定することができる。
【００８０】
次に、本実施形態に係る画像形成装置の制御例の一例について説明する。図５は、本実施形態に係る画像形成装置の制御手順の一例を示すフローチャートであり、図６は、図５の制御手順のタイミングチャートである。図４及び図６を参照しながら、図５のステップに従い本制御例について説明する。
【００８１】
まず、画像形成（印字）終了後、帯電ローラ３に対する帯電バイアスの印加、現像ユニットの作動、転写ローラ１７に対するバイアスの印加、感光体ドラム２を回転させる駆動モータ２１の作動（図６に駆動として示す）は、停止している（ＯＦＦ）。かかる非画像形成時に、清掃モードが設定されると（スタート）、制御部３５は、駆動モータ２１を逆回転させることにより感光体ドラム２を逆回転させ、転写ローラ１７に逆バイアスを印加させると共に、現像ユニット５を作動させて感光体ドラム２表面に清掃用トナーを供給させる（ステップＳ１）。
【００８２】
次に、帯電ローラ３の１周分の清掃用トナーが感光体ドラム２表面に供給されると、制御部３５は、現像ユニット５の作動を停止させ、現像ユニット５からの清掃用トナーの供給を停止する（ステップＳ２）。次に、制御部３５は、感光体ドラム２の逆回転を継続し、帯電ローラ３に到達した感光体ドラム２表面の清掃用トナーを、帯電ローラ３表面に帯電バイアスを印加することなく付着させる（ステップＳ３）。清掃用トナーが帯電ローラ３表面に付着すると、帯電ローラ３表面において異物が清掃用トナーに付着する。
【００８３】
次に、感光体ドラム２の逆回転開始から例えば２秒経過後、制御部３５は、駆動モータ２１の回転方向を切り換え、感光体ドラム２を正回転させると共に、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加する（ステップＳ４）。これにより、異物が付着した清掃用トナーが、帯電ローラ３表面から、正回転する感光体ドラム２表面に移動する。また、感光体ドラム２表面に移動した清掃用トナーは、逆バイアスが印加された転写ローラ１７に付着することなくこれを通過して、クリーニング装置９により回収される。
【００８４】
そして、正回転開始から例えば５秒経過後、制御部３５は、感光体ドラム２の正回転、帯電ローラ３に対する帯電バイアスの印加、及び転写ローラ１７に対する逆バイアスの印加を停止した後（ステップＳ５）、終了する。
【００８５】
上記の通り、非画像形成時、回転する感光体ドラム２に現像ユニット５から清掃用トナーを供給し、帯電ローラ３表面に帯電バイアスを印加させることなく清掃用トナーを略均一に付着させた後、帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを移動させ感光体ドラム２表面からクリーニング装置９への清掃用トナーの回収を行うことにより帯電ローラ３表面の清掃を行ったため、帯電ローラ３表面に付着した異物を、帯電ローラ３表面で清掃用トナーに付着させ、異物の付着した清掃用トナーを感光体ドラム２表面に移動させてクリーニング装置９により回収することができる。
【００８６】
これにより、クリーニング部材等の帯電ローラ３表面を清掃するための部材を帯電ローラ３表面に当接させる必要がないため、クリーニング部材等との当接によって生じるクリーニングムラや、クリーニング部材の劣化によって生じる帯電不良も回避できる。従って、複雑な構成を用いることなく帯電ローラ３表面に付着した異物を除去することができる。また、長期間にわたって帯電性能の低下を防止できるため、長期間にわたって画像品質の低下を防止することができる。
【００８７】
また、本実施形態では、清掃用トナーの回収を行うとき、第１電源２５が帯電ローラ３に帯電バイアスを印加したため、帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面への清掃用トナーの移動を、より効率的且つ確実に行うことができる。
【００８８】
なお、かかる回収時の帯電バイアスを、画像形成時の帯電バイアスと同じにすることによって構成の複雑化を防止することができる。しかし、回収時の帯電バイアスは、特に限定されるものではなく、帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面への清掃用トナーの移動状況等に応じて適宜設定することができる。また、清掃用トナーの移動状況によっては、回収時に帯電バイアスを必ずしも印加する必要はない。
【００８９】
また本実施形態では、駆動モータ２１が感光体ドラム２を、清掃用トナーの供給及び付着を行うとき逆回転させ、清掃用トナーの回収を行うとき正回転させたため、清掃用トナーの供給及び付着時には、清掃用トナーが転写ローラ１７やクリーニング装置９を通過することを回避できる。これにより、帯電ローラ３表面に清掃用トナーをより短時間で確実に付着させることができる。加えて、清掃用トナーの回収時には、クリーニング装置９によって清掃用トナーをより確実に回収することができる。従って、清掃用トナーの付着及び回収がより効果的となる。
【００９０】
また、清掃用トナーが帯電ローラ３表面に付着する前に転写ローラ１７に付着したり、クリーニング装置９に回収されないように、転写ローラ１７及びクリーニング装置９を感光体ドラム２に対して離間させるための離間装置等を設ける必要がないため、装置の大型化や装置構成の複雑化を回避することができる。
【００９１】
しかし、感光体ドラム２を正回転させて帯電ローラ３に清掃用トナーを供給及び付着させることもできる。かかる場合、感光体ドラム２を正回転させると共に、転写ローラ１７に逆バイアスを印加することによって、転写ローラ１７に対する清掃用トナーの付着を防止することができる。また、上記した様な離間装置によりクリーニング装置９を感光体ドラム２から離間させることによって、クリーニング装置９により清掃用トナーが回収されることを防止できる。なお、帯電ローラ３に付着した清掃用トナーを回収する際には、クリーニング装置９を感光体ドラム２に接触させればよい。
【００９２】
また、感光体ドラム２を正回転させる場合には、清掃用トナー像を、帯電ローラ３で感光体ドラム２表面を帯電後、露光ユニット４によりベタ画像から成る静電潜像を形成し、かかる静電潜像に対して現像ローラ５ａから清掃用トナーを供給することによって形成することもできる。この場合には、帯電後、清掃用トナーが帯電ローラ３表面に到着するまでに帯電ローラ３に対する帯電バイアスの印加を停止すればよい。
【００９３】
また、本実施形態では、帯電ローラ３表面の清掃を行うとき、第２電源２７が転写ローラ１７に転写バイアスとは逆極性の逆バイアスを印加したため、清掃用トナーが転写ローラ１７に付着することを防止できる。これにより、清掃用トナーの付着及び回収がより確実になると共に、トナー像の記録媒体への転写に及ぼす不具合を回避できる。しかし、その他、上記の様な離間装置を設け、逆バイアスを印加する代わりに転写ローラ１７を感光体ドラム２から離間させることもできる。なお、転写手段として非接触式の転写部材を用いた場合には、かかる離間装置を設ける必要はない。
【００９４】
また、例えば中間転写ベルトを有するタンデム型の画像形成装置を用いた場合には、中間転写ベルトに対する清掃用トナーの付着を防止するため、中間転写ベルトを感光体ドラム２から離間させる離間装置を設けることができる。また、本実施形態では、感光体ドラム２の逆回転開始時から正回転終了時まで、転写ローラ１７に逆バイアスを印加したが、その他、正回転時のみ逆バイアスを印加すること等もできる。
【００９５】
また、本実施形態では、感光体ドラム２表面において、帯電ローラ３と現像ユニット５との間隔を、帯電ローラ３の周長以上としたため、帯電ローラ３表面に付着させるのに十分な、帯電ローラ３の少なくとも１周分以上の清掃用トナーを、帯電ローラ３表面に到達するまでに現像ユニット５から感光体ドラム２表面に供給できる。これにより、帯電ローラ３表面に清掃用トナーをより確実に付着させることが可能となる。
【００９６】
また、本実施形態では、清掃用トナーの供給及び付着を行うとき、感光体ドラム２の線速を画像形成時よりも小さくしたため、感光体ドラム２表面から帯電ローラ３表面への清掃用トナーの付着をより確実に行うことができる。特に、本実施形態では、このときの線速を画像形成時の略１／２としたため、帯電ローラ３表面への清掃用トナーの付着を一層確実に行うことができる。
【００９７】
その他、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記した感光体ドラム２や帯電ローラ３の材質や外径、線速等は、特に限定されるものではなく、装置構成等に応じて適宜設定することができる。また、上記実施形態では、本発明を正帯電トナーに適用したが、その他、負帯電トナーに適用することもできる。
【００９８】
また、本実施形態では、磁性一成分トナーを用いたが、その他、例えば二成分系トナーを用いることもできる。また、本発明は、デジタル複合機やタンデム式のカラー複写機、アナログ方式のモノクロ複写機等の複写機、或いはファクシミリやレーザプリンタ等、種々の画像形成装置に適用可能である。
【００９９】
以下、本発明について実施例により更に具体的に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【０１００】
図１に示した本発明の実施形態に係る画像形成装置１を用い、連続印字後に清掃モードを実行したときの帯電ローラ３表面の清掃状態を調べた。また、上記したａ−Ｓｉ感光体から成る外径３０ｍｍの感光体ドラム２、上記した芯金３ａの周面にＥＰＤＭから成るゴム層を形成しゴム層の表面にフッ素加工を施した外径１２ｍｍの帯電ローラ３、ＥＰＤＭ発泡体から成る転写ローラ１７を用いた。
【０１０１】
まず、現像ユニット５により磁性一成分の正帯電トナーを供給して、２５％ハーフ画像を１０００枚印字後に、上記制御例に基づいて、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加することなく感光体ドラム２を逆回転させて、感光体ドラム２表面への清掃用トナーの供給、及び感光体ドラム２表面から帯電ローラ３表面への清掃用トナーの付着を行った。
【０１０２】
次に、逆回転開始から２秒経過した後、感光体ドラム２を正回転させる共に帯電ローラ３に帯電バイアスを印加して、帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面へと清掃用トナーを移動させ、クリーニング装置９による感光体ドラム２表面の清掃用トナーの回収を行うことにより、帯電ローラ３表面の清掃を行った。
【０１０３】
そして、印字前（初期）、清掃前、逆回転開始から５秒経過後（清掃（５秒））、１０秒経過後（清掃（１０秒））における、帯電ローラ３表面の清掃状態を評価した。なお、かかる評価を２回繰り返して行った。また、帯電ローラ３表面にシリカ等の異物が付着すると、該表面が白くなる。そこで、清掃状態の評価は、反射色差計を用い、帯電ローラ３表面の明度（Ｌ値）を測定することにより行った。
【０１０４】
【表２】
【０１０５】
表２に示すように、１０００枚印字後、清掃前には、帯電ローラ３に対する異物の付着により、Ｌ値が上昇していたが、清掃後には、帯電ローラ３表面に付着した異物が回収され、Ｌ値が印字前と略同じ値に戻っていた。この結果、清掃モードを実行することによって、帯電ローラ３表面に付着した異物を除去できることがわかった。
【０１０６】
また、回収時間を１０秒とした場合の方が、５秒とした場合よりも、Ｌ値が印字前に近づいていた。この結果、回収時間を５秒以上とすることによって、帯電ローラ３表面に付着した異物を十分に回収することができ、１０秒以上とすれば略全ての異物を回収できることがわかった。さらに、回収時間を５秒以上１０秒以下に設定することによって、確実に帯電ローラ３に付着した異物を回収できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、非画像形成時、回転する前記像担持体表面に前記現像装置から清掃用トナーの供給を行い、前記像担持体表面から前記帯電手段表面に前記帯電バイアスを印加することなく略均一に前記清掃用トナーの付着を行った後、前記帯電手段表面から前記像担持体表面に前記清掃用トナーを移動させ前記像担持体表面から前記クリーニング手段への前記清掃用トナーの回収を行うことにより、前記帯電手段表面を清掃するものである。
【０１０８】
これにより、複雑な構成を用いることなく接触式の帯電手段に付着した異物を除去することができるため、長期間にわたって安定した画像品質を得ることが可能となり、帯電手段の長寿命化を図ることもできる。
【０１０９】
また、清掃用トナーの回収を行うとき、第１のバイアス印加手段が帯電手段に帯電バイアスを印加することによって、帯電手段表面から像担持体表面への清掃用トナーの移動を、より効率的且つ確実に行うことができる。また、駆動手段により像担持体が、清掃用トナーの供給及び付着を行うとき回転方向とは逆方向に回転し、清掃用トナーの回収を行うとき回転方向に回転することによって、清掃用トナーの付着及び回収をより確実に行うことができる。また、像担持体表面における現像手段と帯電手段との間隔を、帯電手段の周長以上とすることによって、帯電手段表面に清掃用トナーをより確実に付着させることができる。
【０１１０】
また、帯電手段表面の清掃を行うとき、第２のバイアス印加手段が転写手段に転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することによって、清掃用トナーの付着及び回収がより確実になると共に、トナー像の記録媒体への転写時における不具合の発生を回避できる。清掃用トナーの供給及び付着を行うとき、像担持体の回転速度を画像形成時よりも小さくすることによって、像担持体表面から帯電手段表面への清掃用トナーの付着をより確実に行うことができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 画像形成装置
２ 感光体ドラム（像担持体）
３ 帯電ローラ（帯電手段）
５ 現像ユニット（現像手段）
９ クリーニング装置（クリーニング手段）
１７ 転写ローラ（転写手段）
２１ 駆動モータ
２５ 第１電源（第１のバイアス印加装置）
２７ 第２電源（第２のバイアス印加装置）
３４ 記憶部
３５ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真法を用いた画像形成装置に関するものであり、特に感光体の帯電を行う帯電器の清掃に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置には、像担持体（感光体）表面を帯電させるために帯電器（帯電手段）が用いられている。帯電器としては、感光体と非接触に配置し、コロナ放電により感光体の表面を帯電させるコロトロン（若しくはスコロトロン）帯電器と、感光体に接触して若しくは非接触に配置されて感光体を帯電する帯電ローラ等の接触式の帯電器と、が知られている。しかし、近年、人体に有害なオゾンの排出量を減らすため、オゾン排出量がより少ない帯電ローラが採用されることが多くなっている。
【０００３】
このような接触式の帯電器を用いる場合、像担持体である感光体表面がトナーの成分や転写紙の紙粉等の異物で汚染されていると、これら異物が、例えば帯電ローラの表面に移動し帯電不良を起こす原因となり、帯電不良による画像品質の低下が生じていた。かかる帯電ローラの汚染（異物の付着）を防止するため、従来、帯電ローラに対して、回転式若しくは固定式のブラシやスポンジ等のクリーニング部材を接触させることにより、帯電ローラの清掃が行われていた。
【０００４】
しかし、クリーニング部材を帯電ローラに当接させると、清掃ムラやクリーニング部材の劣化等が生じ、清掃性能を十分に発揮できず、帯電不良を防止できないという問題があった。かかる問題に対処するため、クリーニング部材を帯電ローラに対して接離等させる方法が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、帯電ローラを感光体及びクリーニング部材に対して接離させる接離機構を所定の位置に切り換えることにより、画像形成を停止した状態で長期間放置されても、帯電ローラが感光体表面を汚して白スジ等の異常画像を発生させることを防止する方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、ブラシ清掃部材を、接触帯電部材に対するクリーニングブラシの当接及び離間動作に連動して、クリーニングブラシから離間及び当接させることにより、クリーニングブラシを清掃し、簡易な構成で、帯電ローラ等の接触帯電部材に付着した異物の除去性能を長期にわたって維持可能とする方法が開示されている。
【０００７】
しかし、特許文献１または特許文献２の方法では、帯電ローラに対するクリーニング部材の接離機構や、クリーニングブラシに対するブラシ清掃部材の接離機構を設ける必要があるため、装置の大型化や複雑化を招くおそれがある。また、かかる接離機構を設けても、印字動作中にはクリーニング部材が帯電部材に当接しているため、帯電ローラのクリーニングムラやクリーニング部材の劣化といった問題が生じ、帯電ローラを十分に清掃できないおそれがある。そこで、このような接離機構を設けない方法が提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献３には、潜像担持体（像担持体）に静電的に付着させたトナーを接触帯電部材に接触通過させて接触帯電部材を清掃することにより、新たな構成部品を増設することなく、接触帯電部材に付着するトナーや外添剤を簡便に低減することを可能とする方法が開示されている。また、かかる特許文献３には、像担持体上のトナーが接触帯電部材に接触通過する間、接触帯電部材に交流を重畳した直流の電圧を印加することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０８−２９２６２６号公報
【特許文献２】特開２００４−１０９８７０号公報
【特許文献３】特開２００２−１９６５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献３の方法では、帯電ローラに電圧（帯電バイアス）を印加しながら像担持体表面のトナーを帯電ローラに接触させているため、像担持体表面のトナーの帯電量が増加してトナーと像担持体表面との間に静電気力が生じたり、帯電ローラと像担持体との間にトナーが帯電ローラから像担持体へと移動する方向の電位差が生じるおそれがある。
【００１１】
かかる場合、像担持体表面のトナーが帯電ローラ表面に付着し難くなるため、像担持体表面のトナーを帯電ローラ表面に接触させても、帯電ローラ表面の全周にわたって軸方向に略均一に付着させることは困難となる。さらに、帯電ローラ表面に対して該表面の異物を回収するために十分なトナーを付着させることができず、異物を十分に回収できないおそれがある。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑み、複雑な構成を用いることなく接触式の帯電手段表面に付着した異物を除去可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、画像形成時に所定の回転方向に回転可能であり静電潜像が形成される像担持体と、該像担持体を回転させる駆動手段と、前記像担持体に対して接触回転しながら帯電する接触式の帯電手段と、該帯電手段に帯電バイアスを印加可能な第１のバイアス印加手段と、前記像担持体表面にトナーを供給し前記像担持体表面に形成された静電潜像をトナー像とする現像手段と、該現像手段により現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記転写手段にトナーとは逆極性の転写バイアスを印加可能な第２のバイアス印加手段と、前記回転方向に対し前記帯電手段の上流側且つ前記転写手段の下流側に配置され前記像担持体表面に残留したトナーを回収可能なクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、非画像形成時、回転する前記像担持体表面に前記現像装置から清掃用トナーの供給を行い、前記像担持体表面から前記帯電手段表面に前記帯電バイアスを印加することなく略均一に前記清掃用トナーの付着を行った後、前記帯電手段表面から前記像担持体表面に前記清掃用トナーを移動させ前記像担持体表面から前記クリーニング手段への前記清掃用トナーの回収を行うことにより、前記帯電手段表面を清掃することを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記清掃用トナーの回収を行うとき、前記第１のバイアス印加手段が前記帯電手段に前記帯電バイアスを印加することを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記駆動手段が前記像担持体を、前記清掃用トナーの供給及び付着を行うとき前記回転方向とは逆方向に回転させ、前記清掃用トナーの回収を行うとき前記回転方向に回転させることを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記像担持体表面における前記現像手段と前記帯電手段との間隔は、前記帯電手段の周長以上であることを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記帯電手段表面の清掃を行うとき、前記第２のバイアス印加手段が前記転写手段に前記転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記清掃用トナーの供給及び付着を行うとき、前記像担持体の回転速度が前記画像形成時よりも小さいことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の構成によれば、非画像形成時、回転する像担持体表面に現像装置から清掃用トナーの供給を行い、像担持体表面から帯電手段表面に帯電バイアスを印加することなく略均一に清掃用トナーの付着を行った後、帯電手段表面から像担持体表面に清掃用トナーを移動させ像担持体表面からクリーニング手段への清掃用トナーの回収を行うことにより、帯電ローラ表面を清掃することによって、帯電手段表面に付着した異物を帯電手段表面において清掃用トナーに付着させ、異物の付着した清掃用トナーを帯電手段から像担持体表面に移動させてクリーニング手段により回収することができる。
【００２０】
これにより、クリーニング部材等の帯電手段を清掃するための部材を帯電手段表面に当接させる必要がないため、クリーニング部材等との当接によって生じるクリーニングムラや、クリーニング部材の劣化によって生じる帯電不良も回避できる。従って、複雑な構成を用いることなく接触式の帯電手段表面に付着した異物を除去することができる。さらに、長期間にわたって安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００２１】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、清掃用トナーの回収を行うとき、第１のバイアス印加手段が帯電手段に帯電バイアスを印加することによって、帯電手段表面から像担持体表面への清掃用トナーの移動を、より効率的且つ確実に行うことができる。
【００２２】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の画像形成装置において、駆動手段が像担持体を、清掃用トナーの供給及び付着を行うとき回転方向とは逆方向に回転させ、清掃用トナーの回収を行うとき回転方向に回転させることによって、清掃用トナーの供給及び付着時には、清掃用トナーが転写手段やクリーニング手段を通過することを回避できるため、帯電手段表面に清掃用トナーをより確実に付着させることができる。加えて、清掃用トナーの回収時には、クリーニング手段によって清掃用トナーをより確実に回収することができる。このように、清掃用トナーの付着及び回収をより確実に行うことができる。
【００２３】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の画像形成装置において、像担持体表面における現像手段と帯電手段との間隔を、帯電手段の周長以上とすることによって、帯電手段表面に付着させるのに十分な清掃用トナーを、帯電手段表面に到達するまでに現像手段から像担持体表面に供給できるため、帯電手段表面に清掃用トナーをより確実に付着させることが可能となる。
【００２４】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１〜第４の構成の画像形成装置において、帯電手段表面の清掃を行うとき、第２のバイアス印加手段が転写手段に転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することによって、清掃用トナーが転写手段に付着することを防止できるため、清掃用トナーの付着及び回収がより確実になると共に、トナー像の記録媒体への転写時に不具合が発生することを回避できる。
【００２５】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１〜第５のいずれかの構成の画像形成装置において、清掃用トナーの供給及び付着を行うとき、像担持体の回転速度を画像形成時よりも小さくすることによって、像担持体表面から帯電手段表面への清掃用トナーの付着をより確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略断面図
【図２】本実施形態の画像形成装置に用いられる感光体ドラム周辺を示す概略拡大断面図
【図３】図２の感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラ周辺を示す部分拡大図であり、図３（ａ）は、画像形成時の感光体ドラムの回転を示す図であり、図３（ｂ）は、清掃用トナー供給及び付着時の感光体ドラムの回転を示す図であり、図３（ｃ）は、清掃用トナー回収時の感光体ドラムの回転を示す図
【図４】本実施形態に係る画像形成装置の制御機構の一例を示すブロック図
【図５】本実施形態に係る画像形成装置の制御手順の一例を示すフローチャート
【図６】図５の制御手順のタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置１内には画像形成部Ｐが配設されている。この画像形成部Ｐは、帯電、露光、現像及び転写の各工程により所定の画像を形成する。
【００２８】
この画像形成部Ｐには、可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム（像担持体）２が配設されており、感光体ドラム２上に形成されたトナー像が、シート（記録媒体）６上に転写され、さらに、定着ユニット７においてシート６上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。駆動モータ２１（駆動手段、図４参照）により感光体ドラム２を図１において時計回り（所定の回転方向）に回転（正回転）させながら、感光体ドラム２に対する画像形成プロセスが実行される。
【００２９】
次に、画像形成部Ｐについて詳細に説明する。回転自在に配設された感光体ドラム２の周囲及び上方には、感光体ドラム２を帯電させる帯電ローラ（帯電手段）３と、感光体ドラム２に画像情報を露光する露光ユニット４と、感光体ドラム２上にトナー像を形成する現像ユニット（現像手段）５と、感光体ドラム２上に残留した現像剤（トナー）を回収するクリーニング装置（クリーニング手段）９と、静電潜像を除去する除電器１０と、が設けられている。
【００３０】
先ず、帯電ローラ３によって感光体ドラム２の表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット４によって光照射し、感光体ドラム２上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像ユニット５は、感光体ドラム２と対向して配置された現像ローラ５ａを有し、現像ユニット５には、磁性一成分の正帯電トナーがトナーコンテナ１１によって所定量充填されている。このトナーは、不図示の現像バイアス印加装置により現像バイアスが印加された現像ローラ５ａにより感光体ドラム２表面に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。なお、帯電ローラ３の詳細については後述する。
【００３１】
トナー像が転写されるシート６は、シート６を収納する複数の給紙カセット１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）１２ｄに収容されており、給紙ローラ１３、レジストローラ１４を介して、トナー像が形成された感光体ドラム２に向けて搬送される。
【００３２】
このとき画像書き出し信号がＯＮとなり、シート６の所定位置にトナー像が転写されるように感光体ドラム２上に画像形成を行う。そして、感光体ドラム２の下部において、所定の転写バイアスが印加された転写ローラ（転写手段）１７で電界付与することにより、感光体ドラム２上のトナー像がシート６上に転写される。
【００３３】
トナー像が転写されたシート６は、定着ユニット７へと搬送される。また、トナー像が転写された後の感光体ドラム２は、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、その表面に残留したトナーがクリーニング装置９により回収される。定着ユニット７に搬送されたシート６は、定着ローラ７ａにより加熱及び加圧されてトナー像がシート６の表面に定着され、所定の画像が形成される。画像が形成されたシート６は、その後排出ローラ１８によって排出トレイ１９に排出される。
【００３４】
図２は、本実施形態の画像形成装置に用いられる感光体ドラム周辺の概略拡大断面図である。なお、図２において、直線矢印方向は、シート６の搬送方向を示す。図１と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。感光体ドラム２としては、例えばアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）ドラムを用いることができる。また、感光体ドラム２は、不図示の駆動ギアを介して駆動モータ２１（図４参照）と連結されることにより、正逆回転するようになっており、上記した通り、画像形成時には図中時計回り（正回転方向）に回転（正回転）するようになっている。
【００３５】
感光体ドラム２の上方には、ドラム表面と回転自在に当接し、該ドラム表面を帯電する帯電ローラ３が配置されている。帯電ローラ３は、例えば、金属製のシャフト（芯金）３ａの周面に抵抗値１０5〜１０6Ω、表面粗さＲZ＝１０μｍのエピクロルヒドリンゴム等から成るゴム層（弾性層）を形成した導電性ゴムローラ等のソリッドタイプを好適に用いることができるが、特にこれに限定されるものではない。その他、例えば、発泡ゴムローラにチューブを被せたスポンジタイプ等を用いることもできる。
【００３６】
帯電ローラ３は、装置本体に回転可能に支持されている。また、帯電ローラ３は、感光体ドラム２に所定のニップ圧で圧接されており、感光体ドラム２に従動して回転するようになっている。また、画像形成時、帯電ローラ３には正極性の帯電バイアスが印加されるようになっている。
【００３７】
具体的には、帯電ローラ３の芯金３ａは、第１電源（第１のバイアス印加装置）２５と電気的に接続され、第１電源２５から帯電ローラ３に対して交流電圧を重畳した直流電圧から成る帯電バイアスが印加される。かかる帯電バイアスの印加によって帯電ローラ３のゴム層の抵抗に応じて流れる電流により、感光体ドラム２表面を帯電することができる。なお、第１電源２５から帯電ローラ３に対して、直流電圧を印加することもできる。
【００３８】
また、転写ローラ１７の芯金１７ａは、第２電源（第２バイアス印加装置）２７と電気的に接続され、画像形成時、第２電源２７から転写ローラ１７に対してトナーとは逆極性である負極性の転写バイアスが印加されるようになっている。また、後述する帯電ローラ３の清掃時には、転写ローラ１７に対して、転写バイアスとは逆極性である正極性のバイアス（逆バイアス）が印加されるようになっている。
【００３９】
クリーニング装置９には、感光体ドラム２表面の残留トナーを除去するためのクリーニングブレード２２と、感光体ドラム２表面の残留トナーを除去するとともに感光体ドラム２表面を摺擦して研磨するクリーニングローラ２３と、トナー排出手段としての回収スクリュー２４と、が設けられている。クリーニングブレード２２は、感光体ドラム２の表面に、該ドラムの正回転方向（図２の時計回り）に対しカウンターとなるよう当接している。クリーニングブレード２２の厚みは、装置構成等に応じて例えば１．２ｍｍとすることができる。
【００４０】
感光体ドラム２表面の残留トナーや外添剤は、クリーニングブレード２２により除去され、クリーニングローラ２３及び回収スクリュー２４によってトナー排出口（図示せず）からクリーニング装置９の外部に排出される。なお、図示しないが、クリーニング装置９には、クリーニングローラ２３表面のトナーを所定の層厚とするためのスクレーパや、クリーニング装置９内の廃トナーを外部に漏らさないためのウレタンシール等も設けられている。
【００４１】
かかるクリーニング装置９を設けることによって、上記の通り残留トナーや外添剤のほとんどは、クリーニングブレード２２により除去されるが、除去されずにクリーニングブレード２２を摺り抜けるトナーや外添剤等の異物も存在する。クリーニングブレード２２を摺り抜け、感光体ドラム２表面に付着したまま正回転方向下流側に移動する異物のうち、トナーと逆極性を帯びているものは、帯電バイアスにより帯電ローラ３表面に付着する。
【００４２】
かかる異物が帯電ローラ３に付着すると、付着した部分は帯電ローラ３表面の電位が他の部分とは異なるため帯電不良が生じるおそれがある。その結果、形成される画像上に黒点等となって出現し、画像不良が発生するおそれがある。
【００４３】
そこで、本実施形態では、かかる帯電不良及び画像不良の原因となる異物を除去するために、非画像形成時、現像ユニット５から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを供給し、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加することなく感光体ドラム２表面から帯電ローラ３表面に清掃用トナーを付着させ、帯電ローラ３表面において異物を清掃用トナーに付着させ、異物が付着した清掃用トナーを帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面に移動させクリーニング装置９によって回収することにより、帯電ローラ３表面を清掃することとした。なお、清掃用トナーは、帯電ローラ３表面に付着され、異物が付着可能であれば特に限定されないが、画像形成に用いるトナーを用いればよい。
【００４４】
図３は、図２の感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラ周辺を示す部分拡大図であって、図３（ａ）は、画像形成時の感光体ドラムの回転を示す図であり、図３（ｂ）は、清掃用トナー供給及び付着時の感光体ドラムの回転を示す図であり、図３（ｃ）は、清掃用トナー回収時の感光体ドラムの回転を示す図である。なお、図３ではトナーを白丸で示す。
【００４５】
画像形成時には、図３（ａ）に示すように、感光体ドラム２が正回転（図の時計回り）しているため、現像ローラ５ａから供給された現像用のトナーは、転写ローラ１７（図２参照）に向かう。なお、ここでは感光体ドラム２を、外径３０ｍｍのａ−Ｓｉ感光体から構成し、その画像形成時の線速（回転速度）を３００ｍｍ／ｓｅｃとし、帯電ローラ３の外径を１２ｍｍとした。また、帯電ローラ３の清掃を画像形成時に行うと画像形成の妨げとなるため、非画像形成時に行うこととした。
【００４６】
まず、感光体ドラム２表面への清掃用トナーの供給について説明する。非画像形成時において、現像ユニット５から感光体ドラム２表面に清掃用のトナーを供給して、ベタ画像から成るトナー像を形成することとした。非画像形成時には、帯電ローラ３に対する帯電バイアスの印加、現像ローラ５ａに対する現像バイアスの印加、転写ローラ１７に対する転写バイアスの印加及び感光体ドラム２の回転は停止している。
【００４７】
この状態から、図３（ｂ）に示すように、感光体ドラム２を画像形成時（帯電時）とは逆回転（図の反時計回り）させ、かかる逆回転開始と同時に現像ローラ５ａに現像バイアスを印加すると共に、転写ローラ１７に転写バイアスとは逆極性である正極性のバイアス（逆バイアス）を印加することとした。このうち現像バイアスの印加により、感光体ドラム２と現像ローラ５ａとの電位差によって、感光体ドラム２表面にベタ画像から成る清掃用トナー像を形成して、感光体ドラム２表面に清掃用トナーを供給することができる。また、逆回転時の感光体ドラム２の線速を、略１５０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００４８】
このとき、帯電ローラ３表面の軸方向全域及び周方向に少なくとも１周分の範囲に相当する清掃用トナーを、感光体ドラム２表面に供給することにより、帯電ローラ３の表面略全体に清掃用トナーを付着させることが可能となる。ここでは、帯電ローラ３表面の軸方向全域及び周方向に１周分の範囲に相当する清掃用トナーを供給することとした。
【００４９】
また、感光体ドラム２表面において、帯電ローラ３と現像ユニット５との間隔を、帯電ローラ３の周長以上とした。これにより、現像ユニット５から供給された清掃用トナーが帯電ローラ３に到達するまでに、感光体ドラム２表面に帯電ローラ３表面の少なくとも１周分の範囲にわたる清掃用トナーを担持させることができる。しかし、かかる間隔は、帯電ローラ３表面略全体に略均一に清掃用トナーを付着させることが可能であれば、特に限定されない。
【００５０】
また、清掃用トナーの供給時間も、帯電ローラ３表面略全体に清掃用トナーを略均一に付着させることが可能であれば特に限定されるものではなく、上記した帯電ローラ３と現像ユニット５との間隔や、清掃用トナー像の濃度等に応じて、少なくとも帯電ローラ３の１周分の清掃用トナーを帯電ローラ３に供給するのに要する時間とすればよい。また、供給時間が長すぎると、帯電ローラ３に付着する清掃用トナーが過剰となり、帯電ローラ３に付着されない清掃用トナーが増加したり、待機時間の延長に繋がるおそれがある。従って、例えばかかる観点を考慮して供給時間を適宜設定することができる。
【００５１】
また、ここでは転写ローラ１７に逆バイアスを印加したため、転写ローラ１７に清掃用トナーを付着させることなく、清掃用トナーを帯電ローラ３に到達させることができる。また、逆バイアスを、感光体ドラム２の逆回転開始（清掃用トナー供給及び付着の開始）から、正回転終了（清掃用トナー回収の終了）まで、転写ローラ１７に印加することとした。これにより、清掃用トナーの供給から、後述する付着及び回収までの間、清掃用トナーが転写ローラ１７に付着することを防止できる。
【００５２】
なお、感光体ドラム２の逆回転時に現像ローラ５ａから感光体ドラム２表面に供給された清掃用トナーは転写ローラ１７には向かわないが、クリーニング装置９に回収されたトナーが転写ローラ１７に到達して付着するおそれがある。従って、かかる逆回転時においても転写ローラ１７に逆バイアスを印加することは効果的である。
【００５３】
そして、感光体ドラム２への清掃用トナーの供給が終了したとき、現像ローラ５ａに対する現像バイアスの印加を停止することとした。一方、転写ローラ１７への逆バイアスの印加は継続することとした。
【００５４】
次に、帯電ローラ３表面への清掃用トナーの付着について説明する。現像ローラ５ａから清掃用トナーの供給が停止した後も、感光体ドラム２の逆回転を継続することとし、帯電ローラ３への帯電バイアスの印加を停止したままとした。感光体ドラム２の逆回転を継続すると、感光体ドラム２表面に供給された清掃用トナーが感光体ドラム２と帯電ローラ３とのニップに到着する。
【００５５】
ここで、帯電ローラ３に清掃用トナーを付着させる際、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加しないで付着させた場合と、帯電バイアスを印加しながら付着させた場合とで、感光体ドラム２表面の清掃用トナーのトナー帯電量を調べた。
【００５６】
具体的には、線速３００ｍｍ／ｓｅｃで感光体ドラム２を逆回転させると共に現像ユニット５から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを供給した後、帯電バイアスを印加することなく帯電ローラ３を感光体ドラム２に従動回転させた場合（帯電ＯＦＦ）と、第１電源２５により３５０Ｖの直流電圧にＶｐｐが１ｋＶの交流電圧を重畳させた帯電バイアスを印加しながら帯電ローラ３を感光体ドラム２に従動回転させた場合（帯電ＯＮ）とで、感光体ドラム２表面の清掃用トナーの帯電量を調べた。
【００５７】
このとき、現像ユニット５から清掃用トナーを供給しながら感光体ドラム２を２秒間逆回転させ、各条件について３回繰り返して帯電量（μＣ／ｃｍ2）を測定した。なお、外径３０ｍｍの感光体ドラム２が２秒間回転（約６回転）する間に、外径１２ｍｍの帯電ローラ３は約１６回転する。結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
【００５９】
表１に示すように、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加した場合には、帯電バイアスを印加しない場合と比べて感光体ドラム２上の清掃用トナーの帯電量が増加していた。この結果、帯電バイアスを印加することによって、帯電量が増加した清掃用トナーと感光体ドラム２表面との間に静電気力が生じる。加えて、帯電ローラ３と感光体ドラム２との間に、清掃用トナーが帯電ローラ３から感光体ドラム２へと移動する方向に電位差が生じるため、感光体ドラム２から帯電ローラ３上に清掃用トナーを付着させ難いことがわかった。
【００６０】
従って、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加することなく感光体ドラム２を逆回転させることとした。これにより、帯電バイアスが印加されていない帯電ローラ３と感光体ドラム２との間のニップに清掃用トナーが入り込むと、ニップ圧によって、感光体ドラム２表面の清掃用トナーを帯電ローラ３表面に物理的に付着させることができる。その結果、帯電ローラ３表面略全体に略均一に清掃用トナーが付着する。また、感光体ドラム２の線速は、上記した清掃用トナーの供給に引き続き略１５０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００６１】
感光体ドラム２から帯電ローラ３への清掃用トナーの付着時間は、帯電ローラ３表面に清掃用トナーを略均一に付着させることが可能であれば特に限定されるものではなく、少なくとも帯電ローラ３の１周分に要する時間とすればよい。また、付着時間が短いと、帯電ローラ３表面に付着した清掃用トナーが十分に均一化されないおそれがあり、また、異物を清掃用トナーに十分に付着させることができないおそれがある。
【００６２】
一方、付着時間が長くなると、清掃用トナーが帯電ローラ３表面に強固に付着して、後述する清掃用トナーの回収の際、帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを移動させ難くなるおそれがある。また、待機時間の長期化にも繋がる。従って、例えばかかる観点を考慮して、付着時間を適宜設定することができる。
【００６３】
また、ここでは清掃用トナーの供給及び付着時、感光体ドラム２の逆回転時の線速を、画像形成時の略１／２である略１５０ｍｍ／ｓｅｃとしたため、感光体ドラム２表面から帯電ローラ３表面へと清掃用トナーをより確実に付着させることができる。しかし、かかる逆回転時の線速は、現像ユニット５から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを供給し、感光体ドラム２表面から帯電ローラ３表面に清掃用トナーを略均一に付着させることが可能であれば、特に限定されるものではなく、帯電ローラ３表面への清掃用トナーの付着状況等に応じて適宜設定することができる。
【００６４】
そして、帯電ローラ３表面において帯電ローラ３に付着した異物と清掃用トナーとが接触すると、異物が清掃用トナーに付着する。
【００６５】
次に、清掃用トナーの回収について説明する。帯電ローラ３表面で清掃用トナーに異物を付着させた後、図３（ｃ）に示すように、感光体ドラム２の回転方向を切り換えて正回転させると同時に、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加することとした。また、感光体ドラム２の線速は３００ｍｍ／ｓｅｃとし、転写ローラ１７への逆バイアスの印加を継続することとした。
【００６６】
これにより、帯電ローラ３と感光体ドラム２との間の電位差によって、帯電ローラ３表面に付着した清掃用トナーが感光体ドラム２へと移動する。また、かかる清掃用トナーの移動と共に、清掃用トナーに付着した異物も感光体ドラム２に移動する。
【００６７】
さらに感光体ドラム２が正回転を続けると、感光体ドラム２表面に移動した清掃用トナーは、現像ユニット５を通過し、転写ローラ１７を通過する。このとき、転写ローラ１７に逆バイアスが印加されているため、現像ユニット５を通過した清掃用トナーは、転写ローラ１７に付着することなくこれを通過してクリーニング装置９に到達し、クリーニング装置９によって回収される。なお、回収時間は、例えば正回転開始から５秒間とすることができる。
【００６８】
かかる５秒間の間に、外径３０ｍｍの感光体ドラム２は約１６周、外径１２ｍｍの帯電ローラ３は約４０周回転するため、帯電ローラ３から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを十分に移動させることができ、更に、クリーニング装置９によって感光体ドラム２表面に移動した清掃用トナーを十分に回収することができる。
【００６９】
なお、かかる回収時間は、感光体ドラム２表面からの清掃用トナーの回収状況に応じて適宜設定することができ、特に限定されるものではない。ただし、回収時間が短くなれば清掃用トナーを十分に回収できないおそれがあり、長くなれば十分に回収した後にも感光体ドラム２を回転させることになって、無駄に待機時間が長期化するおそれがある。従って、例えばかかる観点を考慮して、回収時間を適宜設定することができる。
【００７０】
また、清掃用トナーの回収における感光体ドラム２の正回転時には、感光体ドラム２の線速を、画像形成時と同じ３００ｍｍ／ｓｅｃとしたため、効率的に清掃用トナーの回収を行うことができる。しかし、かかる回収時の感光体ドラム２の線速は、帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面へと清掃用トナーを移動させ、クリーニング装置９によって清掃用トナーを回収可能であれば、特に限定されるものではなく、清掃用トナーの移動状況や回収状況等に応じて適宜設定することができる。
【００７１】
そして、清掃用トナーの回収終了後、帯電ローラ３への帯電バイアスの印加、転写ローラ１７への逆バイアスの印加、及び感光体ドラム２の正回転を停止することとした。
【００７２】
次に、帯電ローラ３表面の清掃の制御方法について説明する。図４は、本実施形態に係る画像形成装置の制御機構の一例を示すブロック図である。図１〜図３と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。画像形成装置１は、画像形成部Ｐ、定着ユニット７、クリーニング装置９、駆動モータ２１、第１電源２５、第２電源２７、画像入力部３２、ＡＤ変換部３３、記憶部３４、制御部３５、操作パネル３６を含む構成である。
【００７３】
画像入力部３２は、画像形成装置１が複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される画像読取部（図示せず）であり、画像形成装置１がプリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部３２より入力された画像信号は制御部３５に送出され、階調処理等の画像処理を適宜行い、ＡＤ変換部３３においてデジタル信号に変換された後、後述する記憶部３４内の画像メモリ４０に送出される。
【００７４】
画像形成部Ｐは、感光体ドラム２、帯電ローラ３、露光ユニット４、現像ユニット５、転写ローラ１７等から構成され、ＡＤ変換部３３において変換され画像メモリ４０に記憶された画像データをもとに感光体ドラム２上に静電潜像を形成する。感光体ドラム２の他、転写ローラ１７、クリーニング装置９内のクリーニングローラ２３及び搬送スクリュー２４（図２参照）等も、駆動モータ２１により不図示のギアやクラッチ等を介して回転駆動され、制御部３５は駆動モータ２１に制御信号を送信して感光体ドラム２や転写ローラ１７、クリーニングローラ２３、回収スクリュー２４の回転及び停止を制御する。
【００７５】
記憶部３４は、画像メモリ４０、ＲＡＭ４１、及びＲＯＭ４２を備えており、画像メモリ４０は、画像入力部３２において入力され、ＡＤ変換部３３においてデジタル変換された画像信号（データ）を記憶し、制御部３５に送出する。ＲＡＭ４１及びＲＯＭ４２は、制御部３５の画像処理プログラムや処理内容等を記憶する。また、感光体ドラム２の逆回転及び正回転のタイミングや線速を制御するためのプログラムや、清掃用トナーを現像ユニット５から感光体ドラム２表面に供給するための現像バイアスやその印加及び印加停止タイミング、転写ローラ１７に印加する逆バイアスやその印加及び印加停止タイミング、帯電ローラ３に印加する帯電バイアスやその印加及び印加停止タイミング等も記憶される。
【００７６】
制御部３５は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）であり、設定されたプログラムに従って画像入力部３２、画像形成部Ｐ、クリーニング装置９等を全般的に制御するとともに、画像入力部３２から入力された画像信号を、必要に応じて変倍処理或いは階調処理して画像データ（印字データ）に変換する。露光ユニット４は、処理後の画像データに基づいてレーザ光を照射し、感光体ドラム２表面に静電潜像を形成する。さらに制御部３５は、設定されたプログラムに従って画像入力部３２、帯電ローラ３、露光ユニット４、現像ユニット５等の画像形成装置各部の制御も行う。
【００７７】
また制御部３５は、非画像形成時に帯電ローラ３表面の清掃モードが設定されると、感光体ドラム２を逆回転させ、現像ユニット５から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを供給する機能や、感光体ドラム２表面に供給された清掃用トナーを帯電ローラ３表面に帯電バイアスを印加することなく感光体ドラム２を逆回転させて付着させる機能や、清掃用トナーが帯電ローラ３表面に付着した後、感光体ドラム２を正回転させて帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを移動させると共にクリーニング装置９によって回収させる機能や、感光体ドラム２の逆回転開始から正回転停止するまでの間、転写ローラ１７にトナーとは逆極性のバイアスを印加する機能も有している。
【００７８】
操作パネル３６は、画像形成装置１が複写機の場合には、複数の操作キーから成る操作部と、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成されており、ユーザが印刷サイズ等、印刷条件等の設定を行う他、例えば画像形成装置１がファクシミリ機能を有する場合は、記憶部３４にファクシミリ送信先を登録し、さらに登録された送信先の読み出しや書き換えを行う等の種々の設定にも使用される。また、操作パネル３６は、画像形成装置１がプリンタである場合には、不図示のパーソナルコンピュータに表示される表示部から構成される。
【００７９】
なお、清掃モードは、ユーザが操作パネル３６で設定する他、所定枚数の印字終了後や、一の印字ジョブの終了後等に自動的に行うこともできる。また、そのタイミングは特に限定されるものではなく、帯電ローラ３表面の汚染状況等に応じて適宜設定することができる。
【００８０】
次に、本実施形態に係る画像形成装置の制御例の一例について説明する。図５は、本実施形態に係る画像形成装置の制御手順の一例を示すフローチャートであり、図６は、図５の制御手順のタイミングチャートである。図４及び図６を参照しながら、図５のステップに従い本制御例について説明する。
【００８１】
まず、画像形成（印字）終了後、帯電ローラ３に対する帯電バイアスの印加、現像ユニットの作動、転写ローラ１７に対するバイアスの印加、感光体ドラム２を回転させる駆動モータ２１の作動（図６に駆動として示す）は、停止している（ＯＦＦ）。かかる非画像形成時に、清掃モードが設定されると（スタート）、制御部３５は、駆動モータ２１を逆回転させることにより感光体ドラム２を逆回転させ、転写ローラ１７に逆バイアスを印加させると共に、現像ユニット５を作動させて感光体ドラム２表面に清掃用トナーを供給させる（ステップＳ１）。
【００８２】
次に、帯電ローラ３の１周分の清掃用トナーが感光体ドラム２表面に供給されると、制御部３５は、現像ユニット５の作動を停止させ、現像ユニット５からの清掃用トナーの供給を停止する（ステップＳ２）。次に、制御部３５は、感光体ドラム２の逆回転を継続し、帯電ローラ３に到達した感光体ドラム２表面の清掃用トナーを、帯電ローラ３表面に帯電バイアスを印加することなく付着させる（ステップＳ３）。清掃用トナーが帯電ローラ３表面に付着すると、帯電ローラ３表面において異物が清掃用トナーに付着する。
【００８３】
次に、感光体ドラム２の逆回転開始から例えば２秒経過後、制御部３５は、駆動モータ２１の回転方向を切り換え、感光体ドラム２を正回転させると共に、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加する（ステップＳ４）。これにより、異物が付着した清掃用トナーが、帯電ローラ３表面から、正回転する感光体ドラム２表面に移動する。また、感光体ドラム２表面に移動した清掃用トナーは、逆バイアスが印加された転写ローラ１７に付着することなくこれを通過して、クリーニング装置９により回収される。
【００８４】
そして、正回転開始から例えば５秒経過後、制御部３５は、感光体ドラム２の正回転、帯電ローラ３に対する帯電バイアスの印加、及び転写ローラ１７に対する逆バイアスの印加を停止した後（ステップＳ５）、終了する。
【００８５】
上記の通り、非画像形成時、回転する感光体ドラム２に現像ユニット５から清掃用トナーを供給し、帯電ローラ３表面に帯電バイアスを印加させることなく清掃用トナーを略均一に付着させた後、帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面に清掃用トナーを移動させ感光体ドラム２表面からクリーニング装置９への清掃用トナーの回収を行うことにより帯電ローラ３表面の清掃を行ったため、帯電ローラ３表面に付着した異物を、帯電ローラ３表面で清掃用トナーに付着させ、異物の付着した清掃用トナーを感光体ドラム２表面に移動させてクリーニング装置９により回収することができる。
【００８６】
これにより、クリーニング部材等の帯電ローラ３表面を清掃するための部材を帯電ローラ３表面に当接させる必要がないため、クリーニング部材等との当接によって生じるクリーニングムラや、クリーニング部材の劣化によって生じる帯電不良も回避できる。従って、複雑な構成を用いることなく帯電ローラ３表面に付着した異物を除去することができる。また、長期間にわたって帯電性能の低下を防止できるため、長期間にわたって画像品質の低下を防止することができる。
【００８７】
また、本実施形態では、清掃用トナーの回収を行うとき、第１電源２５が帯電ローラ３に帯電バイアスを印加したため、帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面への清掃用トナーの移動を、より効率的且つ確実に行うことができる。
【００８８】
なお、かかる回収時の帯電バイアスを、画像形成時の帯電バイアスと同じにすることによって構成の複雑化を防止することができる。しかし、回収時の帯電バイアスは、特に限定されるものではなく、帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面への清掃用トナーの移動状況等に応じて適宜設定することができる。また、清掃用トナーの移動状況によっては、回収時に帯電バイアスを必ずしも印加する必要はない。
【００８９】
また本実施形態では、駆動モータ２１が感光体ドラム２を、清掃用トナーの供給及び付着を行うとき逆回転させ、清掃用トナーの回収を行うとき正回転させたため、清掃用トナーの供給及び付着時には、清掃用トナーが転写ローラ１７やクリーニング装置９を通過することを回避できる。これにより、帯電ローラ３表面に清掃用トナーをより短時間で確実に付着させることができる。加えて、清掃用トナーの回収時には、クリーニング装置９によって清掃用トナーをより確実に回収することができる。従って、清掃用トナーの付着及び回収がより効果的となる。
【００９０】
また、清掃用トナーが帯電ローラ３表面に付着する前に転写ローラ１７に付着したり、クリーニング装置９に回収されないように、転写ローラ１７及びクリーニング装置９を感光体ドラム２に対して離間させるための離間装置等を設ける必要がないため、装置の大型化や装置構成の複雑化を回避することができる。
【００９１】
しかし、感光体ドラム２を正回転させて帯電ローラ３に清掃用トナーを供給及び付着させることもできる。かかる場合、感光体ドラム２を正回転させると共に、転写ローラ１７に逆バイアスを印加することによって、転写ローラ１７に対する清掃用トナーの付着を防止することができる。また、上記した様な離間装置によりクリーニング装置９を感光体ドラム２から離間させることによって、クリーニング装置９により清掃用トナーが回収されることを防止できる。なお、帯電ローラ３に付着した清掃用トナーを回収する際には、クリーニング装置９を感光体ドラム２に接触させればよい。
【００９２】
また、感光体ドラム２を正回転させる場合には、清掃用トナー像を、帯電ローラ３で感光体ドラム２表面を帯電後、露光ユニット４によりベタ画像から成る静電潜像を形成し、かかる静電潜像に対して現像ローラ５ａから清掃用トナーを供給することによって形成することもできる。この場合には、帯電後、清掃用トナーが帯電ローラ３表面に到着するまでに帯電ローラ３に対する帯電バイアスの印加を停止すればよい。
【００９３】
また、本実施形態では、帯電ローラ３表面の清掃を行うとき、第２電源２７が転写ローラ１７に転写バイアスとは逆極性の逆バイアスを印加したため、清掃用トナーが転写ローラ１７に付着することを防止できる。これにより、清掃用トナーの付着及び回収がより確実になると共に、トナー像の記録媒体への転写に及ぼす不具合を回避できる。しかし、その他、上記の様な離間装置を設け、逆バイアスを印加する代わりに転写ローラ１７を感光体ドラム２から離間させることもできる。なお、転写手段として非接触式の転写部材を用いた場合には、かかる離間装置を設ける必要はない。
【００９４】
また、例えば中間転写ベルトを有するタンデム型の画像形成装置を用いた場合には、中間転写ベルトに対する清掃用トナーの付着を防止するため、中間転写ベルトを感光体ドラム２から離間させる離間装置を設けることができる。また、本実施形態では、感光体ドラム２の逆回転開始時から正回転終了時まで、転写ローラ１７に逆バイアスを印加したが、その他、正回転時のみ逆バイアスを印加すること等もできる。
【００９５】
また、本実施形態では、感光体ドラム２表面において、帯電ローラ３と現像ユニット５との間隔を、帯電ローラ３の周長以上としたため、帯電ローラ３表面に付着させるのに十分な、帯電ローラ３の少なくとも１周分以上の清掃用トナーを、帯電ローラ３表面に到達するまでに現像ユニット５から感光体ドラム２表面に供給できる。これにより、帯電ローラ３表面に清掃用トナーをより確実に付着させることが可能となる。
【００９６】
また、本実施形態では、清掃用トナーの供給及び付着を行うとき、感光体ドラム２の線速を画像形成時よりも小さくしたため、感光体ドラム２表面から帯電ローラ３表面への清掃用トナーの付着をより確実に行うことができる。特に、本実施形態では、このときの線速を画像形成時の略１／２としたため、帯電ローラ３表面への清掃用トナーの付着を一層確実に行うことができる。
【００９７】
その他、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記した感光体ドラム２や帯電ローラ３の材質や外径、線速等は、特に限定されるものではなく、装置構成等に応じて適宜設定することができる。また、上記実施形態では、本発明を正帯電トナーに適用したが、その他、負帯電トナーに適用することもできる。
【００９８】
また、本実施形態では、磁性一成分トナーを用いたが、その他、例えば二成分系トナーを用いることもできる。また、本発明は、デジタル複合機やタンデム式のカラー複写機、アナログ方式のモノクロ複写機等の複写機、或いはファクシミリやレーザプリンタ等、種々の画像形成装置に適用可能である。
【００９９】
以下、本発明について実施例により更に具体的に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【０１００】
図１に示した本発明の実施形態に係る画像形成装置１を用い、連続印字後に清掃モードを実行したときの帯電ローラ３表面の清掃状態を調べた。また、上記したａ−Ｓｉ感光体から成る外径３０ｍｍの感光体ドラム２、上記した芯金３ａの周面にＥＰＤＭから成るゴム層を形成しゴム層の表面にフッ素加工を施した外径１２ｍｍの帯電ローラ３、ＥＰＤＭ発泡体から成る転写ローラ１７を用いた。
【０１０１】
まず、現像ユニット５により磁性一成分の正帯電トナーを供給して、２５％ハーフ画像を１０００枚印字後に、上記制御例に基づいて、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加することなく感光体ドラム２を逆回転させて、感光体ドラム２表面への清掃用トナーの供給、及び感光体ドラム２表面から帯電ローラ３表面への清掃用トナーの付着を行った。
【０１０２】
次に、逆回転開始から２秒経過した後、感光体ドラム２を正回転させる共に帯電ローラ３に帯電バイアスを印加して、帯電ローラ３表面から感光体ドラム２表面へと清掃用トナーを移動させ、クリーニング装置９による感光体ドラム２表面の清掃用トナーの回収を行うことにより、帯電ローラ３表面の清掃を行った。
【０１０３】
そして、印字前（初期）、清掃前、逆回転開始から５秒経過後（清掃（５秒））、１０秒経過後（清掃（１０秒））における、帯電ローラ３表面の清掃状態を評価した。なお、かかる評価を２回繰り返して行った。また、帯電ローラ３表面にシリカ等の異物が付着すると、該表面が白くなる。そこで、清掃状態の評価は、反射色差計を用い、帯電ローラ３表面の明度（Ｌ値）を測定することにより行った。
【０１０４】
【表２】
【０１０５】
表２に示すように、１０００枚印字後、清掃前には、帯電ローラ３に対する異物の付着により、Ｌ値が上昇していたが、清掃後には、帯電ローラ３表面に付着した異物が回収され、Ｌ値が印字前と略同じ値に戻っていた。この結果、清掃モードを実行することによって、帯電ローラ３表面に付着した異物を除去できることがわかった。
【０１０６】
また、回収時間を１０秒とした場合の方が、５秒とした場合よりも、Ｌ値が印字前に近づいていた。この結果、回収時間を５秒以上とすることによって、帯電ローラ３表面に付着した異物を十分に回収することができ、１０秒以上とすれば略全ての異物を回収できることがわかった。さらに、回収時間を５秒以上１０秒以下に設定することによって、確実に帯電ローラ３に付着した異物を回収できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、非画像形成時、回転する前記像担持体表面に前記現像装置から清掃用トナーの供給を行い、前記像担持体表面から前記帯電手段表面に前記帯電バイアスを印加することなく略均一に前記清掃用トナーの付着を行った後、前記帯電手段表面から前記像担持体表面に前記清掃用トナーを移動させ前記像担持体表面から前記クリーニング手段への前記清掃用トナーの回収を行うことにより、前記帯電手段表面を清掃するものである。
【０１０８】
これにより、複雑な構成を用いることなく接触式の帯電手段に付着した異物を除去することができるため、長期間にわたって安定した画像品質を得ることが可能となり、帯電手段の長寿命化を図ることもできる。
【０１０９】
また、清掃用トナーの回収を行うとき、第１のバイアス印加手段が帯電手段に帯電バイアスを印加することによって、帯電手段表面から像担持体表面への清掃用トナーの移動を、より効率的且つ確実に行うことができる。また、駆動手段により像担持体が、清掃用トナーの供給及び付着を行うとき回転方向とは逆方向に回転し、清掃用トナーの回収を行うとき回転方向に回転することによって、清掃用トナーの付着及び回収をより確実に行うことができる。また、像担持体表面における現像手段と帯電手段との間隔を、帯電手段の周長以上とすることによって、帯電手段表面に清掃用トナーをより確実に付着させることができる。
【０１１０】
また、帯電手段表面の清掃を行うとき、第２のバイアス印加手段が転写手段に転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することによって、清掃用トナーの付着及び回収がより確実になると共に、トナー像の記録媒体への転写時における不具合の発生を回避できる。清掃用トナーの供給及び付着を行うとき、像担持体の回転速度を画像形成時よりも小さくすることによって、像担持体表面から帯電手段表面への清掃用トナーの付着をより確実に行うことができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 画像形成装置
２ 感光体ドラム（像担持体）
３ 帯電ローラ（帯電手段）
５ 現像ユニット（現像手段）
９ クリーニング装置（クリーニング手段）
１７ 転写ローラ（転写手段）
２１ 駆動モータ
２５ 第１電源（第１のバイアス印加装置）
２７ 第２電源（第２のバイアス印加装置）
３４ 記憶部
３５ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成時に所定の回転方向に回転可能であり静電潜像が形成される像担持体と、
該像担持体を回転させる駆動手段と、
前記像担持体に対して接触回転しながら帯電する接触式の帯電手段と、
該帯電手段に帯電バイアスを印加可能な第１のバイアス印加手段と、
前記像担持体表面にトナーを供給し前記像担持体表面に形成された静電潜像をトナー像とする現像手段と、
該現像手段により現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記転写手段にトナーとは逆極性の転写バイアスを印加可能な第２のバイアス印加手段と、
前記回転方向に対し前記帯電手段の上流側且つ前記転写手段の下流側に配置され前記像担持体表面に残留したトナーを回収可能なクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、
非画像形成時、回転する前記像担持体表面に前記現像装置から清掃用トナーの供給を行い、前記像担持体表面から前記帯電手段表面に前記帯電バイアスを印加することなく略均一に前記清掃用トナーの付着を行った後、前記帯電手段表面から前記像担持体表面に前記清掃用トナーを移動させ前記像担持体表面から前記クリーニング手段への前記清掃用トナーの回収を行うことにより、前記帯電手段表面を清掃することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記清掃用トナーの回収を行うとき、前記第１のバイアス印加手段が前記帯電手段に前記帯電バイアスを印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動手段が前記像担持体を、前記清掃用トナーの供給及び付着を行うとき前記回転方向とは逆方向に回転させ、前記清掃用トナーの回収を行うとき前記回転方向に回転させ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】
前記像担持体表面における前記現像手段と前記帯電手段との間隔は、前記帯電手段の周長以上であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記帯電手段表面を清掃するとき、前記第２のバイアス印加手段が前記転写手段に前記転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記清掃用トナーの付着を行うとき、前記像担持体の回転速度は前記画像形成時よりも小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
画像形成時に所定の回転方向に回転可能であり静電潜像が形成される像担持体と、
該像担持体を回転させる駆動手段と、
前記像担持体に対して接触回転しながら帯電する接触式の帯電手段と、
該帯電手段に帯電バイアスを印加可能な第１のバイアス印加手段と、
前記像担持体表面にトナーを供給し前記像担持体表面に形成された静電潜像をトナー像とする現像手段と、
該現像手段により現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記転写手段にトナーとは逆極性の転写バイアスを印加可能な第２のバイアス印加手段と、
前記回転方向に対し前記帯電手段の上流側且つ前記転写手段の下流側に配置され前記像担持体表面に残留したトナーを回収可能なクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、
非画像形成時、回転する前記像担持体表面に前記現像装置から清掃用トナーの供給を行い、前記像担持体表面から前記帯電手段表面に前記帯電バイアスを印加することなく略均一に前記清掃用トナーの付着を行った後、前記帯電手段表面から前記像担持体表面に前記清掃用トナーを移動させ前記像担持体表面から前記クリーニング手段への前記清掃用トナーの回収を行うことにより、前記帯電手段表面を清掃することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記清掃用トナーの回収を行うとき、前記第１のバイアス印加手段が前記帯電手段に前記帯電バイアスを印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動手段が前記像担持体を、前記清掃用トナーの供給及び付着を行うとき前記回転方向とは逆方向に回転させ、前記清掃用トナーの回収を行うとき前記回転方向に回転させ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】
前記像担持体表面における前記現像手段と前記帯電手段との間隔は、前記帯電手段の周長以上であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記帯電手段表面を清掃するとき、前記第２のバイアス印加手段が前記転写手段に前記転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記清掃用トナーの付着を行うとき、前記像担持体の回転速度は前記画像形成時よりも小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１３３５０１（Ｐ２０１１−１３３５０１Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８９９５７（Ｐ２００９−２８９９５７）
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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