(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、帯電手段に付着した付着物のクリーニングに要する時間を短縮できる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光ドラム１と、バイアス電圧を印加して感光ドラム１を帯電する帯電ローラ４と転写ローラ７と、感光ドラム１と帯電ローラ４との電位差を、帯電ローラ４に付着した付着物が感光ドラム１側に転移する電位差となるように、転写ローラ７によって感光ドラム１を帯電する制御手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2018180075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
バイアス電圧を印加して前記像担持体を帯電する第一、第二の帯電手段と、
前記像担持体と前記第一の帯電手段との電位差を、前記第一の帯電手段に付着した付着物が前記像担持体側に転移する電位差となるように、前記第二の帯電手段によって前記像担持体を帯電する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記像担持体が移動して、前記第二の帯電手段により前記バイアス電圧が印加された部位が、前記第二の帯電手段に到達したときは、前記第二の帯電手段に印加する前記バイアス電圧の極性を前記付着物と同極性にするか、或いは、前記第二の帯電手段に印加する前記バイアス電圧をオフに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】
前記第二の帯電手段は、前記像担持体上のトナー像を被転写体に転写する転写手段であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体に転移した前記付着物を回収するクリーニング手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニング手段は、前記像担持体に当接するクリーニング部材を有し、
前記第二の帯電手段は、前記クリーニング部材に前記バイアス電圧を印加することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
非画像形成時において、前記第一の帯電手段に付着した付着物の帯電極性と同極性で、かつ放電閾値以下のバイアス電圧を前記第一の帯電手段に印加することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
非画像形成時において、前記第二の帯電手段により前記像担持体に印加するバイアス電圧の設定を、画像形成時の画像パターンに応じた前記像担持体の表面電位に応じて切り替えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１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、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、帯電ローラ等の帯電装置により一様に帯電された感光ドラムの表面に画像情報に応じたレーザ光を露光して静電潜像を形成する。その静電潜像に現像装置によりトナーを供給してトナー像として現像する。そのトナー像を転写装置により記録材に転写する。このとき、転写装置により記録材に転写されるトナーは、全てではなく、感光ドラムに残留するトナーも存在する。そのような転写残トナーは、クリーニング装置により回収される。このようなトナーを転写残トナーや回収トナー等という（以下、「回収トナー」という）。
【０００３】
現像剤は、トナー粒子の母体樹脂に帯電調整剤や流動性付与剤を代表とする外添剤や内添剤を混合している場合が多い。それらの物質は、トナーの母体樹脂に比べて小さい粒子である。クリーニング装置では、現像剤の母体樹脂の多くは回収される。しかし、母体樹脂に内包されていない外添剤は、母体樹脂から遊離し、クリーニング装置で回収しきれずに感光ドラムの表面上に残留してしまうことがある。感光ドラムの表面上に残留した外添剤は、そのまま感光ドラムの回転とともに運ばれ、感光ドラムの表面に当接している帯電ローラの表面に付着し、帯電性能の低下を引き起こし、最終的には画像濃度ムラ、画像スジといった要因となる。このような現象を帯電ローラ汚れという。
【０００４】
帯電ローラの表面の汚れが顕著である画像形成装置では、帯電ローラの表層を改良して外添剤が付着し難くする。或いは、帯電ローラの表面にブラシローラやスポンジローラ等のローラ部材や掻き取りシート等のシート部材を接触させて、帯電ローラの表面に付着した外添剤をクリーニングする。
【０００５】
また、帯電ローラと感光ドラムの表面との間に電位差が生じるようなバイアス制御を行うことにより帯電ローラの表面に付着した外添剤等の付着物を感光ドラムの表面側に移行させる。これにより帯電ローラの表面に付着した付着物を強制的にクリーニングする。このような電位バイアス制御をクリーニング制御または吐き出しシーケンスという。
【０００６】
帯電ローラの表面の汚れに起因する画像濃度ムラや画像スジは、帯電方式により見え方が異なる。一般に帯電ローラに交流バイアス電圧と直流バイアス電圧とを重畳して印加している場合よりも直流バイアス電圧のみを帯電ローラに印加して感光ドラムの表面電位を制御している場合の方が画像不良は、より視認し易い傾向にある。そのため直流バイアス電圧のみを帯電ローラに印加して感光ドラムの表面電位を制御している画像形成装置では、帯電ローラの表面をクリーニングする清掃部材や電位バイアス制御を行うクリーニング制御を有する場合が多い。
【０００７】
特許文献１では、帯電ローラに印加するバイアス電圧を正負バイアス電圧に切り替えることにより感光ドラムの表面電位を制御し、帯電ローラの表面に付着した付着物を吐き出すシーケンスが提案されている。特許文献１では、非画像形成時に感光ドラムと帯電ローラとの間にトナーの帯電極性とは逆極性（例えば、トナーの帯電極性が負極性の場合は、正極性のバイアス電圧を印加）の放電電界を形成する。これにより帯電ローラの表面に付着した転写残トナーの極性を反転し、次に、感光ドラムと帯電ローラとの間にトナーと同極性（例えば、負極性）の放電閾値以下の電界を形成する。これにより帯電ローラの表面上のトナーを感光ドラムの表面上に転移させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１８８４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１では、帯電ローラのみで感光ドラムの表面を帯電させるためクリーニングに要する回転回数が多くなる。このためシーケンスの時間が長くなり、感光ドラムの寿命に対する影響も大きくなるという課題がある。
【００１０】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、帯電手段に付着した付着物のクリーニングに要する時間を短縮できる画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、像担持体と、バイアス電圧を印加して前記像担持体を帯電する第一、第二の帯電手段と、前記像担持体と前記第一の帯電手段との電位差を、前記第一の帯電手段に付着した付着物が前記像担持体側に転移する電位差となるように、前記第二の帯電手段によって前記像担持体を帯電する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、帯電手段に付着した付着物のクリーニングに要する時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、感光ドラムの表面に当接する帯電ローラと転写ローラとに高圧出力部からそれぞれバイアス電圧を印加して帯電ローラの表面のクリーニング動作を行う様子を示す断面説明図である。
【図４】帯電ローラの表面のクリーニング動作を行う際に高圧出力部から感光ドラムの表面に当接する帯電ローラと転写ローラとに、それぞれバイアス電圧を印加するタイミングを示す図である。
【図５】第１実施形態において感光ドラムの表面に当接する帯電ローラと転写ローラとに高圧出力部からそれぞれバイアス電圧を印加して帯電ローラの表面のクリーニング動作を行う様子を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図７】第２実施形態において感光ドラムの表面に当接する帯電ローラと清掃ローラとに高圧出力部からそれぞれバイアス電圧を印加して帯電ローラの表面のクリーニング動作を行う様子を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
【００１５】
〔第１実施形態〕
図１〜図５を用いて本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。
【００１６】
＜画像形成装置＞
先ず、図１を用いて本発明に係る画像形成装置１８の第１実施形態の構成について説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置１８の第１実施形態の構成を示す断面説明図である。図１に示す画像形成装置１８は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置又はこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機等として構成されるものである。
【００１７】
図１に示す画像形成装置１８は、ドラム状の有機感光体として構成された像担持体となる感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、ドラム軸線を中心に図１の矢印Ａ方向に回転可能に支持されている。画像形成動作の開始に伴って、図示しない駆動源となるモータから回転駆動力が伝達されて感光ドラム１は図１の矢印Ａ方向に回転駆動される。図１の矢印Ａ方向に回転する感光ドラム１の表面は、第一の帯電手段となる帯電ローラ４によりバイアス電圧を印加して所定の極性の電位に一様に帯電される。
【００１８】
帯電ローラ４は、感光ドラム１の表面に接触して図１の矢印Ｂ方向に回転する。帯電ローラ４は、導電性を有する芯金４ａの外周に導電性を有する弾性体からなる基層４ｂが設けられている。これにより帯電ローラ４は、導電性弾性ローラからなる。そして、芯金４ａの長手方向両端部をそれぞれ図示しない軸受部材を介して回転可能に支持される。芯金４ａの軸線を感光ドラム１の軸線に対して略平行に配置する。帯電ローラ４は、図示しない付勢手段により感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力で接触している。
【００１９】
感光ドラム１が図１の矢印Ａ方向に回転すると、帯電ローラ４は、図示しない駆動源となるモータから回転駆動力が伝達されて図１の矢印Ｂ方向に回転する。或いは、感光ドラム１の表面の移動に従動回転して図１の矢印Ｂ方向に回転する。
【００２０】
帯電ローラ４が図１の矢印Ｂ方向に回転する。そのとき、図２に示す帯電バイアス電源となる高圧出力部１２から帯電ローラ４の芯金４ａに所定の直流電圧（ＤＣ帯電方式）が帯電バイアス電圧として印加される。或いは、所定の直流電圧に所定の交流電圧を重畳した電圧（ＡＣ＋ＤＣ帯電方式）が帯電バイアス電圧として印加される。これにより図１の矢印Ａ方向に回転する感光ドラム１の表面が所定の極性の電位に一様に接触帯電される。
【００２１】
一様に帯電された感光ドラム１の表面には、像露光手段となる図示しないレーザ書き込みユニットから出射される光変調されたレーザ光１１が照射されて露光される。これにより感光ドラム１の表面上の露光明部が電位減衰して像露光パターンに対応した静電潜像が形成される。像露光手段は、原稿画像を結像して投影露光するアナログ露光装置でも良いし、レーザスキャナやＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）アレイ等のデジタル露光装置であっても良い。
【００２２】
感光ドラム１の表面に形成された静電潜像は、現像手段となる現像装置１９に設けられた現像剤担持体となる現像スリーブ５によりトナー８が供給されてトナー像として現像される。現像装置１９は、現像剤として一成分磁性ネガ極性トナーを用いたジャンピング反転現像装置を用いている。現像装置１９は、図示しない駆動源となるモータから回転駆動力が伝達されて回転駆動される現像スリーブ５と、現像スリーブ５にトナー８を供給するためのホッパー部を有する。現像スリーブ５の軸線と、感光ドラム１の軸線とは、略平行に配置され、現像スリーブ５の表面と、感光ドラム１の表面とは、軸線方向の全長に亘って一定の間隔を保つように配置されている。
【００２３】
現像スリーブ５には、図示しない現像バイアス電源から所定の交流成分と直流成分とを重畳した現像バイアス電圧が印加される。これにより感光ドラム１の表面に形成された静電潜像に対して現像装置１９の現像スリーブ５の表面に担持されたトナー８がジャンピング反転してトナー像が形成される。
【００２４】
一方、図示しない給送ユニットから給送された記録材Ｐが所定のタイミングで転写ニップ部Ｎに搬送される。転写ニップ部Ｎは、感光ドラム１と、該感光ドラム１に対向配置された転写手段であってバイアス電圧を印加して感光ドラム１（像担持体）の表面を帯電する第二の帯電手段となる転写ローラ７とにより形成される。転写ローラ７（第二の帯電手段）は、感光ドラム１（像担持体）の表面上に形成されたトナー像を被転写体となる記録材Ｐに転写する転写手段として構成される。
【００２５】
転写ローラ７には、図２に示す転写バイアス電源となる高圧出力部１３から転写バイアス電圧が印加される。これにより転写ニップ部Ｎにおいて感光ドラム１の表面に形成されたトナー像が記録材Ｐ上に静電的に転写される。他に、感光ドラム１の表面上に形成されたトナー像を被転写体としての図示しない中間転写体となる中間転写ベルトの外周面上に一次転写し、中間転写ベルトの外周面上に一次転写したトナー像を記録材Ｐに二次転写するように構成することもできる。
【００２６】
図１に示すように、トナー像が記録材Ｐに転写された後に感光ドラム１の表面に付着したまま残留する転写残トナー８ａは、感光ドラム１の表面に圧接したクリーニング手段となるクリーニングブレード２により掻き取られて除去される。感光ドラム１の表面から除去された回収トナーは、感光ドラム１の長手方向に沿って配置された搬送スクリュー９により搬送されて回収トナー容器１０内に蓄積される。
【００２７】
一方、トナー像が転写された記録材Ｐは、図示しない定着手段となる定着装置に搬送される。該定着装置に設けられた定着ローラと加圧ローラとにより挟持搬送される過程において加熱及び加圧されてトナー像が熱溶融して記録材Ｐに熱定着された後、機外に排出される。
【００２８】
図１に示す画像形成装置１８では、感光ドラム１と帯電ローラ４とがユニットケースに回転可能に組み付けられ、クリーニングブレード２の基端部が該ユニットケースに固定されて一体的にプロセスカートリッジとして構成される。このプロセスカートリッジは、画像形成装置１８本体に対して所定位置に着脱可能に装着される。
【００２９】
＜現像剤＞
現像剤となるトナー８は、磁性樹脂粒子が使用される。磁性樹脂粒子の母体は、主に結着樹脂で構成されており、内部に帯電制御剤や磁性粉が含有されている。
【００３０】
磁性樹脂粒子には、必要に応じて他の添加剤を加えることができる。これらの添加剤は外添剤と呼ばれ、帯電安定性や潤滑性付与、研磨性付与、飛散防止といった性能を向上させる目的で配合される。外添剤は、その母体の周りに付着している。
【００３１】
外添剤は、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデンのような滑剤（中でもポリフッ化ビニリデンが好ましい）が挙げられる。更に、酸化セリウム、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウムのような研磨剤（中でもチタン酸ストロンチウムが好ましい）が挙げられる。更に、酸化チタン、二酸化ケイ素、酸化アルミニウムのような流動性付与剤（中でも特に疎水性のものが好ましい）が挙げられる。更に、ケーキング防止剤、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化スズ等の導電性付与剤が挙げられる。更に、トナー粒子と逆極性の白色微粒子または黒色微粒子を現像性向上剤として少量用いることもできる。
【００３２】
現像剤は、磁性樹脂粒子の母体と、そこに内包される内添剤、母体の周りに付着している外添剤から構成されている。感光ドラム１の表面上に形成されたトナー像を記録材Ｐ上に転写した後に感光ドラム１の表面に残留した現像剤の大部分は、クリーニングブレード２により掻き取られて回収される。しかし、母体の周りに付着した外添剤等は、母体から遊離し、クリーニングブレード２では回収しきれずに感光ドラム１の表面上に残留し、帯電ローラ４の表面に転写されて付着してしまう。
【００３３】
＜帯電ローラ＞
帯電ローラ４は、導電性の回転軸となる芯金４ａと、該芯金４ａの外周に形成された導電性を有する弾性体からなる基層４ｂと、該基層４ｂの外周を被覆している表面層４ｃとからなる複数の層構成を有する。帯電ローラ４の基層４ｂは、有極性の架橋ゴムのエピクロルヒドリンゴムを主成分としイオン導電剤を含有する。帯電ローラ４の表面層４ｃは、ラクトン変性アクリルポリオールをイソシアネート架橋したアクリルウレタン樹脂を主成分とし、これにチクソトロピー性付与粒子を含有する。
【００３４】
帯電ローラ４の芯金４ａは、炭素鋼合金の表面に５μｍ厚さの工業ニッケルメッキを施した円柱形状で構成される。芯金４ａを構成する他の材料としては、鉄、アルミニウム、チタン、銅、ニッケル等の金属を使用することができる。或いは、これらの金属を含むステンレス、ジュラルミン、真鍮及び青銅等の合金、更に、カーボンブラックや炭素繊維をプラスチックで固めた複合材料等の剛直で導電性を示す公知の材料を使用することもできる。また、芯金４ａの形状としては、円柱形状の他に、中心部分を空洞とした円筒形状とすることもできる。
【００３５】
基層４ｂに用いる高分子弾性体は有極性の架橋ゴムである。例えば、エチレンプロピレンゴム（Ethylene Propylene Rubber；ＥＰＭ）、エチレンプロピレンジエンゴム（Ethylene Propylene Diene Terpolymer；ＥＰＤＭ）が適用出来る。更に、ノルボーネンゴム、ニトリルブタジエンゴム（Nitril-Butadiene Rubber；ＮＢＲ）が適用出来る。更に、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（Styrene-Butadiene Rubber；ＳＢＲ）が適用出来る。
【００３６】
更に、クロロスルフオン化ポリエチエン、エピクロロヒドリンゴム、ウレタンゴムが適用出来る。更に、スチレン−ブタジエンスチレンブロック共重合体（Styrene-Butadiene-Styrene Block Copolymer；ＳＢＳ）が適用出来る。更に、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体（Styrene Ethylene-Butylene Styrene block copolymer；ＳＥＢＳ）及びシリコーンゴム等が適用出来る。高分子弾性体がそれ自身で導電性を有し、電気抵抗の均一化に優れるエピクロロヒドリンゴムが特に好ましい。
【００３７】
基層４ｂに用いる弾性体に含有される導電剤としては、例えば、アルミニウム、パラジウム、鉄、銅及び銀等の金属系の粉体や繊維が適用出来る。更に、カーボンブラック、金属粉や酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物、硫化銅、硫化亜鉛等の金属化合物粉が適用出来る。
【００３８】
更に、適当な粒子の表面を酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデン、亜鉛、アルミニウム、金、銀、銅、クロム、コバルト、鉄、鉛、白金、ロジウムを電解処理したものも適用出来る。更に、それらをスプレー塗工、混合振とうにより付着させた粉体が適用出来る。更に、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ポリアクリロニトリル（Polyacrylonitrile；ＰＡＮ）系カーボン、ピッチ系カーボン等のカーボン粉が適用出来る。
【００３９】
更に、イオン導電剤として、ＬｉＣｌＯ４やＮａＣｌＯ４等の過塩素酸塩及び４級アンモニウム塩等が挙げられる。これらを単独または二種類以上組み合わせて用いることができる。導電性弾性体からなる基層４ｂの電気抵抗率のムラを小さくするという意味では、特に４級アンモニウム塩等のイオン系の導電剤が優れている。電子導電性の導電剤も、弾性体の電気抵抗にムラを生じさせない範囲で添加することができる。
【００４０】
これらの導電剤の配合量は、導電性弾性体の体積抵抗率が中抵抗領域（体積抵抗率が１×１０４Ω・ｃｍ〜１×１０７Ω・ｃｍ）になるように決める。導電性弾性体の体積抵抗率がこれよりも小さいと、感光ドラム１の表面上の感光体にピンホールがあった場合に該ピンホールに大電流が一気に集中してしまう。これにより穴をより大きくしてしまったり、穴以外の場所に電流が流れなくなって高精細なハーフトーン画像上に黒い帯となって帯電電位が不足した部分が現れる等の不具合が発生する。
【００４１】
逆に導電性弾性体の体積抵抗率が大き過ぎると、導電性弾性層中で印加電圧が降下してしまい、必要な放電電流が得られずに感光ドラム１の表面上の感光体を所望する電位に均一に帯電させることができなくなる。この他にも導電性弾性体には必要に応じて、可塑剤、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、分散剤及び離型剤等の配合剤を加える。
【００４２】
成形方法としては、上記の材料を例えば、押出し成形、射出成形及び圧縮成形等の公知の方法により成形することが出来る。芯金４ａの外周面上に直接弾性体を成形しても良いし、チューブ形状に成形した弾性体を芯金４ａの外周面上に被覆しても良い。また、成形後に導電性支持体の表面を研磨したりコーティング加工を行って形状を整えても良い。
【００４３】
導電性弾性体のアスカーＣ硬度は、６０°以下が好ましく、特には５０°以下がより好ましい。アスカーＣ硬度が６０°を超えると、帯電ローラ４と感光ドラム１との間のニップ幅が小さくなり、帯電ローラ４と感光ドラム１との間の当接力が狭い面積に集中し、当接圧力が大きくなる。これにより帯電が安定しなくなったり、或いは、感光ドラム１や帯電ローラ４の表面に現像剤やその他の物質が付着し易くなったりする等の弊害が顕著になる。
【００４４】
尚、「アスカーＣ硬度」とは、日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ０１０１に準拠した高分子計器株式会社製のアスカーＣ型スプリング式ゴム硬度計を用いて測定した帯電ローラ４の硬度である。そして、常温常湿（２３℃／５５％ＲＨ）の環境下で１２時間以上放置した帯電ローラ４に対して硬度計を１０Ｎの力で当接させてから３０秒後の測定値とする。
【００４５】
＜帯電ローラのクリーニング制御＞
【００４６】
使用する記録材Ｐの最大サイズがＡ３サイズのＡ３系ＭＦＰ（Multi Function Printer；Ａ３サイズの複合機）の画像形成装置１８を用いた帯電ローラ４の表面のクリーニング制御について説明する。帯電ローラ４は、弾性ソリッドローラで、基層４ｂ（弾力層）、誘電層、表面層４ｃ（保護層）の３層構成のものを使用した。
【００４７】
帯電ローラ４の外径は、直径が１４ｍｍ、アスカーＣ硬度は、５６±３°のものを使用した。高圧出力部１２から帯電ローラ４に印加する帯電バイアス電圧は、０Ｖ〜−２０００Ｖまでの高圧出力幅を持っている。また、高圧出力部１３から転写ローラ７に印加する転写バイアス電圧は、−２０００Ｖ〜＋２０００Ｖまでの高圧出力幅を持っている。転写ローラ７は、ウレタン系のスポンジローラで直径が１６ｍｍのものを使用した。
【００４８】
画像形成中に感光ドラム１の表面電位を制御するための第一の帯電手段となる帯電ローラ４とは別に、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を実施中に感光ドラム１の表面電位を制御するための第二の帯電手段となる転写ローラ７を有する。第一、第二の帯電手段（帯電ローラ４、転写ローラ７）は感光ドラム１（像担持体）の表面を帯電する。
【００４９】
非画像形成時において、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を実施中に画像形成時と同様に帯電ローラ４（第一の帯電手段）のみを用いて感光ドラム１の表面電位を制御する場合を考慮する。すると、帯電ローラ４の表面上の付着物を感光ドラム１の表面上に転移させて回収するために感光ドラム１の表面と帯電ローラ４の表面との間に電位差を形成する。その場合は、感光ドラム１が一周回転する周期単位で、該感光ドラム１の表面電位の制御を行っていく。
【００５０】
本実施形態では、非画像形成時において、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を実施中に帯電ローラ４（第一の帯電手段）とは別に、転写ローラ７（第二の帯電手段）を用いて、感光ドラム１の表面電位を制御する。これにより感光ドラム１の表面と帯電ローラ４の表面との間に電位差を形成するまでの時間を短縮し、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御全体の時間を短縮することができる。
【００５１】
帯電ローラ４の表面のクリーニング制御時間が長くなれば、その分、層形成されている感光ドラム１の層削れ等の部品磨耗が促進される。これにより画像が正常に形成できなくなりドラムカートリッジの寿命にも影響を及ぼす可能性が増してくる。非画像形成時において常に帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を実施する必要がある場合がある。非画像形成時の一例としては、前回転時や後回転時、或いは、先行する記録材Ｐと、その直後に後続する記録材Ｐとの間（記録材間）の時間である。このような非画像形成時に常に帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を実施する必要がある場合は、１回の帯電ローラ４の表面のクリーニング制御に必要な時間を最小限に抑えることが必要である。
【００５２】
＜制御部＞
次に、図２を用いて本発明に係る画像形成装置１８の制御部２０の構成について説明する。図２は、本発明に係る画像形成装置１８の制御系の構成を示すブロック図である。図２に示す制御手段となるＣＰＵ１５は、画像形成装置１８の処理動作の命令を行う。ＣＰＵ１５には、記憶手段となるＲＯＭ（Read Only Memory；リードオンリメモリ）１６やＲＡＭ（Randam AccessMemory；ランダムアクセスメモリ）１７が接続されている。これらのメモリは、ＣＰＵ１５の動作プログラムや画像形成動作の制御データを記憶する。ＣＰＵ１５には、高圧基板の出力を制御する高圧制御部１４が接続されている。
【００５３】
高圧制御部１４には、帯電ローラ４に帯電バイアス電圧（高電圧）を出力する帯電バイアス電源となる高圧出力部１２と、転写ローラ７に転写バイアス電圧（高電圧）を出力する転写バイアス電源となる高圧出力部１３が接続されている。高圧出力部１２，１３は、高圧基板で構成される。
【００５４】
ＣＰＵ１５には、カウンタ６が接続されている。カウンタ６は、記録材Ｐの印刷枚数をカウントする。予め記録材Ｐの印刷枚数と帯電ローラ４の表面汚れ度合いとが関連付けられている。カウンタ６が記録材Ｐの印刷枚数をカウントすることで、ＣＰＵ１５は、帯電ローラ４の表面汚れ度合いを予測して帯電ローラ４の表面のクリーニング制御の開始条件とすることができる。
【００５５】
他に、カウンタ６は、感光ドラム１の回転数をカウントする。予め感光ドラム１の回転数と帯電ローラ４の表面汚れ度合いとが関連付けられている。カウンタ６が感光ドラム１の回転数をカウントすることで、ＣＰＵ１５は、帯電ローラ４の表面汚れ度合いを予測して帯電ローラ４の表面のクリーニング制御の開始条件とすることができる。これにより帯電ローラ４の表面のクリーニング制御の開始条件もＣＰＵ１５、ＲＯＭ１６、ＲＡＭ１７等を備えた制御部２０により制御する。他に、カウンタ６は、高圧出力部１２，１３から帯電ローラ４、転写ローラ７にそれぞれ印加される転写クリーニングバイアス電圧の印加時間と、帯電クリーニングバイアス電圧のそれぞれの印加時間をカウントする。
【００５６】
図３（ａ）〜（ｃ）は、感光ドラム１の表面に当接する帯電ローラ４と転写ローラ７とに高圧出力部１２，１３からそれぞれバイアス電圧を印加して帯電ローラ４の表面のクリーニング動作を行う様子を示す断面説明図である。図３（ａ）に示すように、感光ドラム１の表面上のトナー像が転写ローラ７により記録材Ｐに転写される。その後に該記録材Ｐに転写されずに感光ドラム１の表面上に残留した転写残トナー８ａは、クリーニングブレード２により掻き取られて回収される。
【００５７】
クリーニングブレード２は、感光ドラム１の図３（ａ）の矢印Ａ方向で示す回転方向において、転写ローラ７よりも下流側に設けられている。現像剤に含まれる外添剤等の微細物質は、クリーニングブレード２により回収しきれずに、すり抜けてしまう場合がある。
【００５８】
そのような外添剤が感光ドラム１の表面に接触して回転している帯電ローラ４の表面に付着して該帯電ローラ４の汚れムラや汚れスジが画像に顕れてきてしまうことを帯電ローラ４の表面汚れという。このような帯電ローラ４の表面汚れを緩和するために、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を設けている。帯電ローラ４の表面汚れのクリーニング制御は、画像形成装置１８の印刷動作前や先行する記録材Ｐと、その直後に後続する記録材Ｐとの間の記録材間、印刷動作後等の非画像形成時のタイミングで実施される。
【００５９】
帯電ローラ４の表面汚れのクリーニング制御のタイミングを図３（ａ）〜（ｃ）の三段階に分けて説明する。図３（ａ）は、転写ローラ７に印加される転写クリーニングバイアス電圧により感光ドラム１の表面電位を形成するタイミングを示す。図３（ｂ）は、以下のタイミングを示す。図３（ａ）で感光ドラム１の表面電位が形成された部位１ａが帯電ローラ４と接触する。そして、帯電ローラ４に印加される帯電クリーニングバイアス電圧により感光ドラム１の表面電位と、帯電ローラ４の表面電位との間の電位差により帯電ローラ４の表面に付着した外添剤等の付着物が感光ドラム１の表面側に転移して吐き出されるタイミングを示す。
【００６０】
図３（ｃ）は、図３（ｂ）で感光ドラム１の表面上に吐き出された付着物が転写ローラ７を通過するときのタイミングを示す。図４は、帯電ローラ４の表面のクリーニング動作を行う際に高圧出力部１２，１３から感光ドラム１の表面に当接する帯電ローラ４と転写ローラ７とに、それぞれ帯電クリーニングバイアス電圧と転写クリーニングバイアス電圧とを印加するタイミングを示す図である。
【００６１】
帯電ローラ４の表面に付着した外添剤等の付着物を感光ドラム１の表面側に転移する吐き出しを効率的に行わせる。そのために図３（ａ）に示すように、転写ローラ７に印加される転写クリーニングバイアス電圧により感光ドラム１の表面電位を形成する。そのタイミングでは、図４に示すように、転写ローラ７に印加される転写クリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）を利用して、感光ドラム１の表面電位を帯電ローラ４の表面に付着した付着物の帯電極性と反対極性に制御する。
【００６２】
即ち、制御手段となるＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）１５は、画像形成装置１８の非画像形成時において以下の通り制御する。帯電ローラ４（第一の帯電手段）の表面に付着した付着物の帯電極性と逆極性の転写クリーニングバイアス電圧を転写ローラ７（第二の帯電手段）により感光ドラム１（像担持体）の表面に印加する。これにより帯電ローラ４と感光ドラム１の表面との間に電位差を生じさせる。感光ドラム１の表面は付着物の帯電極性と逆極性に帯電するので、帯電ローラ４（第一の帯電手段）の表面に付着した付着物を感光ドラム１の表面側（像担持体側）に転移させることが可能となる。ＣＰＵ１５（制御手段）は、感光ドラム１（像担持体）の表面と帯電ローラ４（第一の帯電手段）の表面との電位差を、帯電ローラ４（第一の帯電手段）の表面に付着した付着物が感光ドラム１の表面側（像担持体側）に転移する電位差となるように転写ローラ７（第二の帯電手段）によって感光ドラム１（像担持体）の表面を帯電する。
【００６３】
帯電ローラ４の表面に付着した付着物の帯電極性が負極性の場合は、ＣＰＵ１５（制御手段）は、以下の通り制御する。高圧制御部１４を介して高圧出力部１２，１３により帯電ローラ４と転写ローラ７とに、それぞれ帯電クリーニングバイアス電圧と転写クリーニングバイアス電圧とを印加する。そして、感光ドラム１の表面電位の極性を帯電ローラ４の表面電位の極性よりもプラス側の極性となるように制御する。
【００６４】
反対に、帯電ローラ４の表面に付着した付着物の帯電極性が正極性の場合は、ＣＰＵ１５は、以下の通り制御する。高圧制御部１４を介して高圧出力部１２，１３により帯電ローラ４と転写ローラ７とに、それぞれ帯電クリーニングバイアス電圧と転写クリーニングバイアス電圧とを印加する。そして、感光ドラム１の表面電位の極性を帯電ローラ４の表面電位の極性よりもマイナス側の極性となるように制御する。
【００６５】
本実施形態では、転写ローラ７が正極性側のバイアス特性を持っている。感光ドラム１の表面上に残留する転写残トナー８ａは、正極性バイアスに引き付けられずに残ったことから、正極性側の帯電極性を持つ。転写残トナー８ａの表面に存在する外添剤も正極性側の帯電極性を持つと想定できる。
【００６６】
帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を実施中は、ＣＰＵ１５は、感光ドラム１の表面電位の極性が帯電ローラ４の表面電位の極性よりもマイナス側の極性になるように以下の通り制御する。ＣＰＵ１５は、高圧制御部１４を介して高圧出力部１２，１３により帯電ローラ４と転写ローラ７とに、それぞれ印加する帯電クリーニングバイアス電圧と転写クリーニングバイアス電圧とを制御する。
【００６７】
図３（ａ）に示すタイミングで形成された帯電ローラ４の表面電位と感光ドラム１の表面電位との間の電位差により図３（ｂ）に示すタイミングで帯電ローラ４の表面上に付着していた付着物が感光ドラム１の表面側に転移して吐き出される。図３（ｂ）に示すタイミングにおける帯電ローラ４に印加するバイアス電圧設定は、帯電ローラ４の表面電位と感光ドラム１の表面電位との間で既に電位差がついていれば、帯電ローラ４に帯電クリーニングバイアス電圧を印加しなくても良い。
【００６８】
帯電ローラ４の表面電位と感光ドラム１の表面電位との間で電位差をつけるために、帯電ローラ４に帯電クリーニングバイアス電圧を印加する必要があるときは、帯電ローラ４と感光ドラム１との間で放電を開始する電圧以下のバイアス電圧値で調整することが望ましい。
【００６９】
図３（ａ）に示すタイミングでは、最初に転写ローラ７に印加する転写クリーニングバイアス電圧により感光ドラム１の表面電位を調整する。これは、図３（ｂ）に示す帯電ローラ４の表面上に付着していた付着物が感光ドラム１の表面側に転移して吐き出すタイミングで、帯電ローラ４に放電開始電圧以上のバイアス電圧を印加する。その場合、帯電ローラ４に印加する帯電クリーニングバイアス電圧により感光ドラム１の表面電位が再調整される。これは、帯電ローラ４の表面上に付着していた付着物を感光ドラム１の表面側に転移して吐き出すための電位差が充分に形成できない可能性があるからである。
【００７０】
具体的には、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御が実施され、感光ドラム１の表面電位を形成する図３（ａ）に示すタイミングでは、図４に示すように、転写ローラ７に−１１００Ｖ程度の直流バイアス電圧を印加する。これにより感光ドラム１の表面を−５００Ｖに帯電させる。このとき感光ドラム１の放電開始電圧は、−６００Ｖを想定している。その後、感光ドラム１の表面電位が−５００Ｖに調整された部位１ａが帯電ローラ４に到達した図３（ｂ）に示すタイミングで、帯電ローラ４には、感光ドラム１の放電開始電圧（−６００Ｖ）よりも絶対値で小さい値である−３００Ｖのバイアス電圧を印加する。
【００７１】
これにより感光ドラム１の表面電位（−５００Ｖ）と帯電ローラ４の表面電位（−３００Ｖ）との間で感光ドラム１の表面電位（−５００Ｖ）がマイナス側の極性になるような電位差を持たせることができる。この電位差は、高圧出力部１３から転写ローラ７に転写クリーニングバイアス電圧が印加されている時間Ｔ１だけ維持される。その間に帯電ローラ４の表面上に付着していた付着物が感光ドラム１の表面側に積極的に転移して吐き出される。
【００７２】
図３（ｂ）に示すタイミングで、帯電ローラ４の表面上に付着していた付着物が感光ドラム１の表面側に転移して吐き出された状態で転写ローラ７を通過する。このような図３（ｃ）に示すタイミングでは、帯電ローラ４の表面上に付着していた付着物を感光ドラム１の表面側に引き付ける極性の強バイアス電圧（−１１００Ｖ）が転写ローラ７に印加されている。このため、そのままの状態では、帯電ローラ４の表面上から感光ドラム１の表面上に転移した付着物が転写ローラ７の表面上に転移してしまう。
【００７３】
これを防止するために、図３（ｃ）に示すように、少なくとも感光ドラム１の表面上の付着物が転写ローラ７を通過するタイミングでは、図４に示すように、転写ローラ７に印加する転写クリーニングバイアス電圧をオフ（０Ｖ）にする。或いは、図示しないが、転写ローラ７に印加する転写クリーニングバイアス電圧を付着物の極性と同極性に切替える。
【００７４】
即ち、感光ドラム１（像担持体）が図３（ａ）〜（ｃ）に示す矢印Ａ方向に回転移動する。そして、転写ローラ７（第二の帯電手段）により転写クリーニングバイアス電圧が感光ドラム１の表面上に印加される。転写クリーニングバイアス電圧が印加された感光ドラム１の表面上の部位１ａが図３（ｃ）に示すように、再度、転写ローラ７（第二の帯電手段）に到達する。そのとき、ＣＰＵ１５（制御手段）は、該転写ローラ７（第二の帯電手段）に印加する転写クリーニングバイアス電圧の極性を帯電ローラ４の表面に付着した付着物と同極性にする。或いは、該転写ローラ７（第二の帯電手段）に印加する転写クリーニングバイアス電圧をオフ（０Ｖ）にする。
【００７５】
図３（ｂ）に示すタイミングで、帯電ローラ４の表面に付着した付着物が感光ドラム１の表面に転移して吐き出される効果が持続する時間は、最長で以下の通りである。図３（ａ）に示すタイミングで、転写ローラ７により転写クリーニングバイアス電圧を印加した感光ドラム１の表面上の部位１ａが、図３（ｃ）に示すタイミングで、再び転写ローラ７に戻ってくる感光ドラム１が一周回転する時間は確保できる。このとき、感光ドラム１の外径と、帯電ローラ４の外径との関係から少なくとも帯電ローラ４が一周回転する時間が確保できれば良い。
【００７６】
図３（ｂ）に示すタイミングで、帯電ローラ４の表面に付着した付着物が感光ドラム１の表面に転移して吐き出される効果が持続する時間として帯電ローラ４が一周回転する時間が確保できない場合を考慮する。或いは、図３（ｂ）に示すタイミングで、帯電ローラ４の表面に付着した付着物が感光ドラム１の表面に転移して吐き出される効果が持続する時間が帯電ローラ４が一周回転する時間では充分ではない場合を考慮する。それらの場合は、図３（ａ）〜（ｃ）に示す一連の帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を繰り返して実施するように設定する。
【００７７】
帯電ローラ４の表面のクリーニング制御の開始条件としては、非画像形成時に毎回、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を実施しても良い。或いは、画像形成装置１８内に内蔵されている耐久枚数のカウント値や感光ドラム１の回転数のカウント値等を帯電ローラ４の表面のクリーニング制御の開始条件とする。そして、このような開始条件を満たした場合の非画像形成時に帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を実施する。
【００７８】
図５は、本実施形態において感光ドラム１の表面に当接する帯電ローラ４と転写ローラ７とに高圧出力部１２，１３からそれぞれバイアス電圧を印加して帯電ローラ４の表面のクリーニング動作を行う様子を示すフローチャートである。図５のステップＳ１において、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御は、非画像形成時に行う。このためＣＰＵ１５は、画像形成前の前多回転、前回転動作で実施する場合は、電源オン時や印刷開始ボタンが押されたときや各種ドアの開閉時、休止モードからの復帰時、画像書き込み終了等の各種タイミングを検知する。
【００７９】
次に、ステップＳ２において、ＣＰＵ１５は、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を開始する。次に、ステップＳ３において、感光ドラム１の回転が開始される。次に、ステップＳ４において、図３（ａ）に示すように、感光ドラム１の表面電位を形成する転写クリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）が転写ローラ７に印加される。このとき転写ローラ７に印加される転写クリーニングバイアス電圧は、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御のために設定されたバイアス電圧である。このため画像形成中に使用される転写バイアス電圧の設定値とは異なる。
【００８０】
次に、ステップＳ５において、ＣＰＵ１５は、転写ローラ７に転写クリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）の印加を開始した時刻から経過する時間をカウンタ６によりカウントする。そして、カウンタ６によりカウントされた転写クリーニングバイアス電圧印加時間が所定の転写クリーニングバイアス電圧を印加する時間Ｔ１に到達したか否かを判定する。所定の転写クリーニングバイアス電圧を印加する時間Ｔ１は、図３（ａ）に示すように、転写ローラ７により転写クリーニングバイアス電圧が印加された感光ドラム１の表面上の部位１ａが帯電ローラ４に到達するまでの時間を想定している。
【００８１】
前記ステップＳ５において、ＣＰＵ１５は、転写ローラ７に転写クリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）の印加を開始した時刻から所定の転写クリーニングバイアス電圧を印加する時間Ｔ１が経過したと判定した場合には、ステップＳ６に進む。
【００８２】
前記ステップＳ６において、ＣＰＵ１５は、高圧出力部１３を制御して、転写ローラ７に転写クリーニングバイアス電圧を印加する。その後、時間Ｔ１が経過した後、非画像形成時において、ＣＰＵ１５は、高圧出力部１２を制御して、帯電ローラ４（第一の帯電手段）に帯電クリーニングバイアス電圧（−３００Ｖ）を印加する。このときの帯電クリーニングバイアス電圧（−３００Ｖ）は、帯電ローラ４（第一の帯電手段）の表面に付着した付着物の帯電極性と同極性である。更に、帯電ローラ４と感光ドラム１との間で放電の起こらない放電閾値以下の電圧である。
【００８３】
次に、ステップＳ７において、ＣＰＵ１５は、帯電ローラ４に帯電クリーニングバイアス電圧（−３００Ｖ）の印加を開始した時刻から経過する時間をカウンタ６によりカウントする。そして、カウンタ６によりカウントされた帯電クリーニングバイアス電圧印加時間が所定の時間Ｔ２に到達したか否かを判定する。前記ステップＳ７において、ＣＰＵ１５は、帯電ローラ４に帯電クリーニングバイアス電圧（−３００Ｖ）の印加を開始した時刻から所定の時間Ｔ２が経過したと判定した場合には、ステップＳ８に進む。
【００８４】
前記ステップＳ８において、帯電ローラ４に帯電クリーニングバイアス電圧（−３００Ｖ）の印加を開始する。その時刻から所定の時間Ｔ２が経過した後、ＣＰＵ１５は、高圧出力部１３を制御して、転写ローラ７に印加していた転写クリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）をオフ（０Ｖ）にする。
【００８５】
転写ローラ７により感光ドラム１の表面上に転写クリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）が印加されている｛転写クリーニングバイアス電圧を印加する時間Ｔ１｝＋｛帯電クリーニングバイアス電圧を印加する時間Ｔ２｝の時間は、以下の通りである。転写ローラ７により感光ドラム１の表面上に転写クリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）が印加された部位１ａが帯電ローラ４に到達して該帯電ローラ４の表面に付着した付着物が感光ドラム１の表面に転移して吐き出される時間を想定して決定する。
【００８６】
次に、ステップＳ９において、ＣＰＵ１５は、前記ステップＳ８で転写ローラ７に印加していた転写クリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）をオフ（０Ｖ）した時刻から経過する時間をカウンタ６によりカウントする。そして、カウンタ６によりカウントされた経過時間が所定の時間Ｔ３に到達したか否かを判定する。前記ステップＳ９において、ＣＰＵ１５は、前記ステップＳ８で転写ローラ７に印加していた転写クリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）をオフ（０Ｖ）した時刻から時間Ｔ３が経過したと判定した場合には、ステップＳ１０に進む。
【００８７】
前記ステップＳ１０において、前記ステップＳ８で転写ローラ７に印加していた転写クリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）をオフ（０Ｖ）した時刻から時間Ｔ３が経過する。すると、ＣＰＵ１５は、高圧出力部１２を制御して、帯電ローラ４に印加していた帯電クリーニングバイアス電圧（−３００Ｖ）をオフ（０Ｖ）にする。
【００８８】
時間Ｔ３は、少なくとも転写ローラ７により感光ドラム１の表面上に転写クリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）が印加された部位１ａが帯電ローラ４を通過するまでの時間を想定して決定する。その後、ステップＳ１１に進んで、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を終了する。次に、ステップＳ１２において、感光ドラム１の回転を停止する。その後、ステップＳ１３において、画像形成スタンバイ状態とする。
【００８９】
画像形成の途中や先行する記録材Ｐと、その直後に後続する記録材Ｐとの間の時間や画像形成直後の後回転で帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を行う場合、感光ドラム１の表面電位は、直前の画像形成パターンの潜像電位の状態になっている。画像形成により潜像電位がばらついた状態で、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を行う。その場合は、図３（ａ）に示すように、感光ドラム１の表面上での最初の電位形成のタイミングで、転写ローラ７に同じ転写クリーニングバイアス電圧を印加しても、その後に形成される感光ドラム１の表面電位が変わってきてしまうことが考えられる。
【００９０】
そのためＣＰＵ１５は、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御において以下の通り制御する。図３（ａ）に示すように、感光ドラム１の表面上での最初の電位形成のタイミングで、転写ローラ７に印加する転写クリーニングバイアス電圧値を、その直前に実施された画像パターンに応じて変更する。
【００９１】
その場合は、画像パターンを内蔵メモリに一時的に記憶させる。そして、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御実行時に、その画像パターンを読み出す。そして、感光ドラム１の表面電位がマイナス側寄りならば、転写ローラ７に印加する転写クリーニングバイアス電圧のマイナスバイアス電圧印加値を小さく設定する。感光ドラム１の表面電位がプラス側寄りならば、転写ローラ７に印加する転写クリーニングバイアス電圧のマイナスバイアス電圧印加値を大きく設定する。
【００９２】
即ち、ＣＰＵ１５（制御手段）は、非画像形成時において、転写ローラ７（第二の帯電手段）により感光ドラム１（像担持体）に印加する転写クリーニングバイアス電圧の設定を以下の通り制御する。画像形成時の画像パターンに応じた感光ドラム１（像担持体）の表面電位に応じて切り替える。
【００９３】
非画像形成時に転写ローラ７に印加する転写クリーニングバイアス電圧の極性を切り替える類似の制御として、転写ローラ７の表面に付着したトナー８を感光ドラム１の表面上に移動させる転写ローラクリーニング制御が知られている。この転写ローラクリーニング制御と、本実施形態の帯電ローラ４の表面のクリーニング制御との違いは、以下の通りである。帯電ローラ４の表面に付着した付着物を感光ドラム１の表面に転移して吐き出させるために帯電ローラ４の表面と感光ドラム１の表面との間に所定の電位差を設ける。
【００９４】
本実施形態では、帯電ローラ４の表面の汚れをブラシローラやスポンジローラ等の清掃部材を用いることなく、帯電ローラ４と転写ローラ７のバイアス制御によりクリーニングすることができる。これにより構成が簡単でコストアップすることがない。また、帯電ローラ４の表面のクリーニングに要する時間を短縮できる。
【００９５】
＜比較例＞
特許文献１のクリーニング制御を比較例として説明する。特許文献１のクリーニング制御では、帯電ローラ４に印加する帯電バイアス電圧の正負の切り替えが必要であるため電源基板のコストアップとなっていた。また、一つの帯電手段（帯電ローラ４）でクリーニング制御時の電位制御を行う場合は、帯電ローラ４の電位制御と、帯電ローラ４の表面上の付着物を感光ドラム１の表面に転移して吐き出すタイミングは、感光ドラム１の一周回転単位で実施される。このため帯電ローラ４に印加する帯電バイアス電圧の正負の切り替えを実施する場合は、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御時間が長くなるという問題があった。
【００９６】
特許文献１のクリーニング制御では、帯電ローラ４により感光ドラム１の表面電位を調整した後、調整済みの感光ドラム１の表面電位と、帯電ローラ４との間に電位差を生じさせる必要がある。このため帯電ローラ４に印加する帯電バイアス電圧の正負の切り替えを行う。これにより帯電ローラ４の表面上の付着物が感光ドラム１の表面に転移して吐き出しが開始される。
【００９７】
帯電ローラ４に印加する帯電バイアス電圧の正負の切り替えで、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を実施すると、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御が終了までに最低でも感光ドラム１が二周以上回転する時間がかかる。帯電ローラ４の表面のクリーニング制御の実施頻度が高くなるにつれて感光ドラム１を多く回転させる必要が生じる。このため感光ドラム１の寿命が短くなる。
【００９８】
本実施形態では、感光ドラム１の表面電位の制御を転写ローラ７に印加する転写クリーニングバイアス電圧を制御することにより行う。このため感光ドラム１の表面電位の制御タイミングを帯電ローラ４に印加する帯電クリーニングバイアス電圧の制御タイミングとずらすことができる。これにより帯電ローラ４と感光ドラム１の表面電位との間の電位差をつけるタイミングを調整することができる。これにより帯電ローラ４の表面のクリーニング制御時間も調整することが可能となる。このため帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を繰り返し実施する際の感光ドラム１の寿命への影響を最小限にすることができる。
【００９９】
紙詰まり（ジャム）後等に感光ドラム１の表面上の未定着現像剤が転写ローラ７の表面に付着してしまった際の回復動作として、転写ローラ７の表面に付着した現像剤を感光ドラム１の表面上に吐き出させるクリーニング動作を行う。このために転写ローラ７に印加する転写クリーニングバイアス電圧は、画像形成時の転写バイアス電圧とは逆特性のバイアス電圧を必要とする場合がある。
【０１００】
転写ローラ７に転写バイアス電圧を印加する転写バイアス電源となる高圧出力部１３は、転写バイアス電圧の正負の切り替え装置を備えている場合が多い。帯電ローラ４の表面に付着した付着物を吐き出すクリーニング制御を行うために新たな部品やバイアス電圧を正負に切り替える装置を追加すると高圧基板のコストアップになる。しかし、画像形成プロセスに必須の要素として備えられている転写ローラ７や高圧出力部１３を帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を行う際の第二の帯電手段として利用すれば、高圧基板のコストも抑えられる。
【０１０１】
尚、転写ローラ７の表面に付着した現像剤を感光ドラム１の表面上に吐き出させるクリーニング動作と本実施形態との違いは、帯電ローラ４から感光ドラム１の表面に付着物を吐き出させるために、両者の間に所定の電位差を設けることにある。
【０１０２】
〔第２実施形態〕
次に、図６及び図７を用いて本発明に係る画像形成装置１８の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図６は、本発明に係る画像形成装置１８の第２実施形態の構成を示す断面説明図である。図７は、第２実施形態において感光ドラム１の表面に当接する帯電ローラ４と清掃ローラ３とに高圧出力部１２，２１からそれぞれバイアス電圧を印加して帯電ローラ４の表面のクリーニング動作を行う様子を示すフローチャートである。
【０１０３】
前記第１実施形態では、図３に示すように、画像形成に使用する第一の帯電手段となる帯電ローラ４とは別に帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を実施中に感光ドラム１の表面電位を調節するために使用する第二の帯電手段として転写ローラ７を使用した。
【０１０４】
本実施形態では、画像形成に使用する第一の帯電手段となる帯電ローラ４とは別に帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を実施中に感光ドラム１の表面電位を調節する。そのために使用する第二の帯電手段として感光ドラム１の表面上（像担持体上）のトナー像を記録材Ｐ（被転写体）に転写後に該感光ドラム１の表面上（像担持体上）をクリーニングするクリーニング手段となる清掃ローラ３を使用した場合の一例である。清掃ローラ３は、帯電ローラ４（第一の帯電手段）の表面に付着した付着物が感光ドラム１（像担持体）の表面に転移し、その付着物を回収するクリーニング手段として構成される。清掃ローラ３は、感光ドラム１（像担持体）の表面に当接するクリーニング部材として構成される。転写ローラ７（第二の帯電手段）は、清掃ローラ３（クリーニング部材）にバイアス電圧を印加する。
【０１０５】
高速印刷を行う画像形成装置１８では、低速印刷を行う画像形成装置１８にも使用されているクリーニングブレード２の他に図６に示す清掃ローラ３を併用しているものがある。清掃ローラ３は、ブラシ系のローラやスポンジ材のローラ等を感光ドラム１の表面に当接することにより感光ドラム１の表面の転写残トナー８ａを清掃する。
【０１０６】
図６に示すように、転写ローラ７により記録材Ｐに転写し切れずに感光ドラム１の表面上に残留した転写残トナー８ａを回収する。そのために感光ドラム１の表面に接触して該感光ドラム１の表面上の転写残トナー８ａを回収する清掃ローラ３が回収トナー容器１０の枠体に回転可能に支持されている。清掃ローラ３には、転写ローラ７に転写バイアス電圧を印加する転写バイアス電源となる高圧出力部１３から分圧した清掃ローラクリーニングバイアス電圧が印加される。
【０１０７】
高圧出力部１３は、転写ローラ７に印加する転写バイアス電圧を正負に切り替える装置を清掃ローラ３に印加する清掃ローラクリーニングバイアス電圧を正負に切り替える装置として利用できるように構成されている。これにより清掃ローラ３に印加する清掃ローラクリーニングバイアス電圧を正負に切り替える装置を別途用意する必要が無いため高圧基板のコストも抑えられる。
【０１０８】
図７に示す本実施形態のフローチャートは、図５に示して前述した第１実施形態のフローチャートにおいて、転写ローラ７に転写クリーニングバイアス電圧を印加する代わりに、清掃ローラ３に清掃ローラクリーニングバイアス電圧を印加する。他は、同様であるため重複する説明は省略する。
【０１０９】
本実施形態における帯電ローラ４の表面のクリーニング制御も非画像形成時に行う。このため画像形成前の前多回転動作や前回転動作時に帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を実施する。その場合は、図７のステップＳ２１において、ＣＰＵ１５は、画像形成装置１８の電源オン時や印刷開始ボタンが押されたときや各種ドアの開閉時や休止モードからの復帰時や画像書き込み終了等の各タイミングを図示しない検知手段により検知する。そして、ステップＳ２２において、ＣＰＵ１５は、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を開始する。
【０１１０】
前記ステップＳ２２において、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御が開始されると、ステップＳ２３において、感光ドラム１の回転が開始される。その後、ステップＳ２４において、ＣＰＵ１５は、図６に示す高圧制御部１４を介して高圧出力部１３を制御して清掃ローラ３に清掃ローラクリーニングバイアス電圧を印加する。これにより感光ドラム１の表面電位が形成される。
【０１１１】
次に、ステップＳ２５において、ＣＰＵ１５は、清掃ローラ３に清掃ローラクリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）の印加を開始した時刻から経過する時間をカウンタ６によりカウントする。そして、カウンタ６によりカウントされた清掃ローラクリーニングバイアス電圧印加時間が所定の時間Ｔ１に到達したか否かを判定する。所定の時間Ｔ１は、図３（ａ）に示した転写ローラ７を清掃ローラ３に置き換えて、清掃ローラ３により清掃ローラクリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）が印加された感光ドラム１の表面上の部位１ａが帯電ローラ４に到達するまでの時間を想定している。
【０１１２】
前記ステップＳ２５において、ＣＰＵ１５は、清掃ローラ３に清掃ローラクリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）の印加を開始した時刻から所定の時間Ｔ１が経過したと判定した場合には、ステップＳ２６に進む。前記ステップＳ２６において、ＣＰＵ１５は、図６に示す高圧制御部１４を介して高圧出力部１２を制御して帯電ローラ４に放電の起こらない未放電電圧からなる帯電クリーニングバイアス電圧（−３００Ｖ）を印加する。
【０１１３】
次に、ステップＳ２７において、ＣＰＵ１５は、帯電ローラ４に帯電クリーニングバイアス電圧（−３００Ｖ）の印加を開始した時刻から経過する時間をカウンタ６によりカウントする。そして、カウンタ６によりカウントされた帯電クリーニングバイアス電圧印加時間が所定の時間Ｔ２に到達したか否かを判定する。前記ステップＳ２７において、ＣＰＵ１５は、帯電ローラ４に帯電クリーニングバイアス電圧（−３００Ｖ）の印加を開始した時刻から所定の時間Ｔ２が経過したと判定した場合には、ステップＳ２８に進む。
【０１１４】
前記ステップＳ２８において、ＣＰＵ１５は、図６に示す高圧制御部１４を介して高圧出力部１３を制御して清掃ローラ３に印加している清掃ローラクリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）をオフ（０Ｖ）にする。ステップＳ２４〜Ｓ２８の間で清掃ローラ３に清掃ローラクリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）を印加している｛Ｔ１＋Ｔ２｝時間は、以下の通りである。図６に示す清掃ローラ３により清掃ローラクリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）が印加される。そのとき、感光ドラム１の表面上の部位１ａが帯電ローラ４に到達して帯電ローラ４の表面に付着した付着物が感光ドラム１の表面に転移して吐き出される時間を想定して決定する。
【０１１５】
次に、ステップＳ２９において、ＣＰＵ１５は、前記ステップＳ２８で清掃ローラ３に印加していた清掃ローラクリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）をオフ（０Ｖ）した時刻から経過する時間をカウンタ６によりカウントする。そして、カウンタ６によりカウントされた経過時間が所定の時間Ｔ３に到達したか否かを判定する。前記ステップＳ２９において、ＣＰＵ１５は、前記ステップＳ２８で清掃ローラ３に印加していた清掃ローラクリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）をオフ（０Ｖ）した時刻から時間Ｔ３が経過したと判定した場合には、ステップＳ３０に進む。
【０１１６】
前記ステップＳ３０において、ＣＰＵ１５は、図６に示す高圧制御部１４を介して高圧出力部１２を制御して帯電ローラ４に印加している帯電クリーニングバイアス電圧（−３００Ｖ）をオフ（０Ｖ）する。前記ステップＳ２９に示す所定の時間Ｔ３は、少なくとも図６に示す清掃ローラ３により清掃ローラクリーニングバイアス電圧（−１１００Ｖ）が印加された感光ドラム１の表面上の部位１ａが帯電ローラ４を通過するまでの時間を想定して決定する。
【０１１７】
その後、ステップＳ３１に進んで、ＣＰＵ１５は、帯電ローラ４の表面のクリーニング制御を終了する。その後、ステップＳ３２に進んで、ＣＰＵ１５は、感光ドラム１の回転を停止する。その後、ステップＳ３３に進んで、ＣＰＵ１５は、画像形成スタンバイ状態とする。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
【０１１８】
前記第１、第２実施形態で前述した、転写ローラ７や清掃ローラ３の他に、クリーニングブレード２等のように、感光ドラム１に当接して該感光ドラム１の表面電位を形成することが可能な各種の構成部品に対しても適宜、本発明が適用できる。
【符号の説明】
【０１１９】
１…感光ドラム（像担持体）
４…帯電ローラ（第一の帯電手段）
７…転写ローラ（第二の帯電手段；転写手段）
１５…ＣＰＵ（制御手段）
【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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