(57)【要約】【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を逆回転させて帯電ローラ３をスラスト移動させると共に帯電ローラ３に第１逆バイアスを印加して、帯電ローラ３表面への清掃用トナー付着工程を行った後、感光体ドラム２を正回転させて清掃用トナーにより帯電ローラ３表面の摺擦を行うエージング工程を行い、該エージング工程後、感光体ドラム２を正回転させ、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加して清掃用トナー回収工程を行うことによって、帯電ローラ３表面の清掃を行う。【選択図】図１０
2011248082.tif 000002
【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、
前記帯電手段表面を摺擦可能な摺擦手段が設けられ、
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を供給し、前記像担持体表面から前記帯電手段表面に略均一に前記清掃用トナーの付着を行った後、前記摺擦手段と前記帯電手段との間に線速差を設けて前記清掃用トナーにより前記帯電手段表面の摺擦を行い、該帯電手段表面の摺擦後、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】
前記帯電手段には、前記トナーの付着時及び前記帯電手段の摺擦時、前記帯電バイアスとは逆極性の第１の逆バイアスが印加され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】
前記帯電手段の摺擦時、前記帯電手段と前記摺擦手段との接触部において、前記帯電手段と前記摺擦手段との間で前記帯電手段の回転方向または軸方向に線速差が設けられ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】
前記摺擦手段は、前記像担持体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】
前記帯電手段の摺擦時、前記帯電手段の線速は、前記像担持体の線速よりも大きい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】
前記帯電手段の摺擦時、前記帯電手段が前記像担持体に対して前記軸方向に往復運動することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記帯電手段の摺擦時、前記帯電手段の回転方向の線速は、前記像担持体の回転方向の線速よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記摺擦手段は、前記帯電手段と接触回転する摺擦部材であり、該摺擦部材には、前記帯電手段と同電位のバイアスが印加され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９】
前記摺擦部材は、少なくとも画像形成時に前記帯電手段と従動して回転し、前記帯電手段の摺擦時には、前記帯電手段との間で線速差が設けられることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記帯電手段の摺擦時、前記摺擦部材の線速は、前記帯電手段の線速よりも大きいことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記帯電手段の摺擦時、前記摺擦部材の回転方向の線速は、前記帯電手段の回転方向の線速よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記帯電手段の摺擦時、前記摺擦部材は、前記帯電手段に対して前記軸方向に往復運動することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
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１〜１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記駆動手段が前記像担持体を、前記清掃用トナーの付着を行うとき前記回転方向とは逆方向に回転させ、前記帯電手段の摺擦及び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１〜１３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】
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１〜１４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１６】
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第２の逆バイアスを印加することを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記清掃用トナーの付着を行うとき、前記像担持体の線速が前記画像形成時よりも小さいことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか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（白化現象）、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（リフレッシュ）が行われていた。
【０００４】
特にブラシローラ等を帯電ローラに回転接触させてリフレッシュを行う場合、帯電ローラ表面へのダメージが少なく効果的にリフレッシュ可能である。ブラシによる清掃においては、ブラシにバイアスを印加して電気的に異物を除去する方法や、バイアスを印加せずに帯電ローラ表面に付着した外添剤をブラシで撹乱させて感光体ドラムに再付着させることにより、異物を除去する方法が用いられている。
【０００５】
しかし、このようなクリーニング部材で単に物理的に擦り取るだけでは、長期間にわたり帯電ローラの白化現象を効果的に抑制することは難しく、クリーニング部材の劣化によって経時的に帯電ローラの白化現象が生じる。
【０００６】
そこで、例えば、特許文献１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１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】
【０００７】
【特許文献１】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】
【０００８】
特許文献１の方法は、帯電部材に交流を重畳した直流バイアスを印加することにより、像担持体上のトナーがバイアスの交流成分で、像担持体と帯電部材との微少ギャップを往復運動し、静電的に、または物理的に帯電部材に付着した外添剤等の汚れを像担持体側に引きつけるという原理で帯電部材の清掃を行うものである。
【０００９】
しかしながら、このような除去方法では、単に帯電部材上に乗っている汚れはトナーと共に像担持体側に静電的に引きつけて除去可能であるが、ある程度以上の力で固着した汚れは除去できない。従って、上述したような帯電部材の白化現象を長期間に亘って効果的に抑制することは困難であった。
【００１０】
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】
【００１１】
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、前記帯電手段表面を摺擦可能な摺擦手段が設けられ、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を供給し、前記像担持体表面から前記帯電手段表面に略均一に前記清掃用トナーの付着を行った後、前記摺擦手段と前記帯電手段との間に線速差を設けて前記清掃用トナーにより前記帯電手段表面の摺擦を行い、該帯電手段表面の摺擦後、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。
【００１２】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記帯電手段には、前記トナーの付着時及び前記帯電手段の摺擦時、前記帯電バイアスとは逆極性の第１の逆バイアスが印加されることを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記帯電手段の摺擦時、前記帯電手段と前記摺擦手段との接触部において、前記帯電手段と前記摺擦手段との間で前記帯電手段の回転方向または軸方向に線速差が設けられ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、前記摺擦手段は、前記像担持体であ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、前記帯電手段の摺擦時、前記帯電手段の線速は、前記像担持体の線速よりも大きい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、前記帯電手段の摺擦時、前記帯電手段が前記像担持体に対して前記軸方向に往復運動す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、前記帯電手段の摺擦時、前記帯電手段の回転方向の線速は、前記像担持体の回転方向の線速よりも大きい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、前記摺擦手段は、前記帯電手段と接触回転する摺擦部材であり、該摺擦部材には、前記帯電手段と同電位のバイアスが印加されることを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記摺擦部材は、少なくとも画像形成時に前記帯電手段と従動して回転し、前記帯電手段の摺擦時には、前記帯電手段との間で線速差が設けられることを特徴としている。
【００２０】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記帯電手段の摺擦時、前記摺擦部材の線速は、前記帯電手段の線速よりも大きいことを特徴としている。
【００２１】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記帯電手段の摺擦時、前記摺擦部材の回転方向の線速は、前記帯電手段の回転方向の線速よりも大きいことを特徴としている。
【００２２】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記帯電手段の摺擦時、前記摺擦部材は、前記帯電手段に対して前記軸方向に往復運動することを特徴としている。
【００２３】
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。
【００２４】
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、前記帯電手段の摺擦及び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。
【００２５】
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。
【００２６】
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第２の逆バイアスを印加することを特徴としている。
【００２７】
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付着を行うとき、前記像担持体の線速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】
【００２８】
本発明の第１の構成によれば、帯電手段を摺擦可能な摺擦手段を設け、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を供給し、前記像担持体表面から前記帯電手段表面に略均一に前記清掃用トナーの付着を行った後、摺擦手段と前記帯電手段との間に線速差を設けて前記清掃用トナーにより帯電手段表面の摺擦を行い、該帯電手段表面の摺擦後、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、帯電手段表面を清掃することによって、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可能となる。
【００２９】
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、帯電手段に、トナーの付着時及び帯電手段の摺擦時、帯電バイアスとは逆極性の第１の逆バイアスを印加することによって、像担持体に供給された清掃用トナーを、より確実に帯電手段に付着させると共に帯電手段に付着した異物を掻き取ることができる。
【００３０】
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、帯電手段の摺擦時、帯電手段と摺擦手段との接触部において、帯電手段と接触手段との間で帯電手段の回転方向または軸方向に線速差を設けることによって、帯電手段に付着した異物の清掃用トナーによる擦り取り性能が向上するため、より簡単な構成で確実に清掃用トナーに異物を付着させ、帯電手段に付着した異物を除去することができる。
【００３１】
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、摺擦手段を、像担持体とすることによって、より簡単な構成で複雑な部材を追加することなく、帯電手段に付着した異物を除去することができる。
【００３２】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の画像形成装置において、帯電手段の摺擦時、帯電手段の線速を、像担持体の線速よりも大きくすることによって、帯電手段に付着した異物の清掃用トナーによる擦り取り性能が向上する。加えて、摺擦に要する時間を短縮できるため、帯電手段の清掃時間を短縮することができる。
【００３３】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第５の構成の画像形成装置において、摺擦手段の摺擦時、帯電手段が像担持体に対して軸方向に往復運動することによって、回転方向とは異なる方向から清掃用トナーが異物を擦り取ることができるため、より確実に清掃用トナーに異物を付着させ、帯電手段に付着した異物を除去することができる。
【００３４】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第５の構成の画像形成装置において、帯電手段の摺擦時、帯電手段の回転方向の線速を、像担持体の回転方向の線速よりも大きくすることによって、帯電手段の線速を変えるための複雑な部材を追加する必要がないため、より簡単な構成とすることができる。
【００３５】
また、本発明の第８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、摺擦手段を、帯電手段と接触回転する摺擦部材とし、摺擦部材に、帯電手段と同電位のバイアスを印加することによって、帯電手段の清掃時、帯電手段に付着した清掃用トナーが摺擦部材へと移動することを防止できるため、帯電手段に付着した異物の清掃用トナーによる擦り取り性能が向上すると共に、清掃用トナーの回収性能も向上する。
【００３６】
また、本発明の第９の構成によれば、上記第８の構成の画像形成装置において、摺擦部材が、少なくとも画像形成時に帯電手段と従動して回転し、帯電手段の摺擦時には、帯電手段との間で線速差を設けることによって、画像形成に及ぼす影響をより回避すると共に、効率的に帯電手段に付着した異物を除去することができる。
【００３７】
また、本発明の第１０の構成によれば、上記第９の構成の画像形成装置において、帯電手段の摺擦時、摺擦部材の線速を、帯電手段の線速よりも大きくすることによって、帯電手段の線速を変えることなく、帯電手段に付着した異物を除去することができる。
【００３８】
また、本発明の第１１の構成によれば、上記第１０の構成の画像形成装置において、帯電手段の摺擦時、前記摺擦部材の回転方向の線速を、前記帯電手段の回転方向の線速よりも大きくすることによって、摺擦部材の線速を変えるための複雑な部材を追加する必要がないため、より簡単な構成とすることができる。
【００３９】
また、本発明の第１２の構成によれば、上記第１０の構成の画像形成装置において、帯電手段の摺擦時、摺擦部材が、帯電手段に対して軸方向に往復運動することによって、回転方向と軸方向とは異なる方向から清掃用トナーが異物を擦り取ることができるため、より確実に清掃用トナーに異物を付着させ、帯電手段に付着した異物を除去することができる。
【００４０】
また、本発明の第１３の構成によれば、上記第１〜第１２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。
【００４１】
また、本発明の第１４の構成によれば、上記第１〜第１３のいずれか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。
【００４２】
また、本発明の第１５の構成によれば、上記第１〜第１４のいずれか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。
【００４３】
また、本発明の第１６の構成によれば、上記第１〜第１５のいずれか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第２の逆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。
【００４４】
また、本発明の第１７の構成によれば、上記第１〜第１６のいずれかの構成の画像形成装置において、清掃用トナーの付着を行うとき、像担持体の線速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】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図
【図２】本実施形態の画像形成装置に用いられる帯電ローラ周辺の概略拡大断面図
【図３】本実施形態に係る画像形成装置に用いられる第１スライドプーリ及び第１ガイド部材周辺を示す概略斜視図
【図４】帯電ローラがスラスト移動する状態を示す図であって、図４（ａ）は帯電ローラが一方にスラスト移動した状態を示す図であり、図４（ｂ）は、他方にスラスト移動した状態を示す図
【図５】トナー付着工程における感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図５（ａ）は、トナーが現像ローラから感光体ドラム表面に供給される状態を示す図であり、図５（ｂ）は、トナーが感光体ドラム表面から帯電ローラに付着する状態を示す図であり、図５（ｃ）は、トナーが帯電ローラに略均一に付着した状態を示す図
【図６】エージング工程における感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラの回転を示す図
【図７】トナー回収工程における感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図７（ａ）は、清掃用トナーが帯電ローラから感光体ドラム表面に移動する状態を示す図であり、図７（ｂ）は、清掃用トナーが感光体ドラムの回転と共に移動する状態を示す図であり、図７（ｃ）は、清掃用トナーがクリーニング装置に回収される状態を示す図
【図８】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９】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１０】図９の制御手順のタイミングチャート
【図１１】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置に用いられる帯電ローラ周辺の構成を示す図
【図１２】清掃用トナー付着工程における感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図１２（ａ）は、清掃用トナーが現像ローラから感光体ドラム表面に供給される状態を示す図であり、図１２（ｂ）は、トナーが感光体ドラム表面から帯電ローラに付着する状態を示す図であり、図１２（ｃ）は、トナーが帯電ローラに略均一に付着した状態を示す図
【図１３】エージング工程における感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラの回転を示す図
【図１４】清掃用トナー回収工程における感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図１４（ａ）は、清掃用トナーが帯電ローラから感光体ドラム表面に移動する状態を示す図であり、図１４（ｂ）は、清掃用トナーが感光体ドラムの回転と共に移動する状態を示す図であり、図１４（ｃ）は、清掃用トナーがクリーニング装置に回収される状態を示す図
【図１５】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１６】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１７】図１６の制御手順のタイミングチャート
【図１８】本発明の第３実施形態に係る画像形成装置に用いられる帯電ローラ周辺の概略拡大断面図
【図１９】本実施形態に係る画像形成装置に用いられる軸受け部材辺を示す概略側面図
【図２０】清掃用トナー付着工程における感光体ドラム、帯電ローラ、摺擦ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図２０（ａ）は、清掃用トナーが現像ローラから感光体ドラム表面に供給される状態を示す図であり、図２０（ｂ）は、トナーが感光体ドラム表面から帯電ローラに付着する状態を示す図であり、図２０（ｃ）は、トナーが帯電ローラに略均一に付着した状態を示す図
【図２１】エージング工程における感光体ドラム、帯電ローラ、摺擦ローラ及び現像ローラの回転を示す図
【図２２】清掃用トナー回収工程における感光体ドラム、帯電ローラ、摺擦ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図２２（ａ）は、清掃用トナーが帯電ローラから感光体ドラム表面に移動する状態を示す図であり、図２２（ｂ）は、清掃用トナーが感光体ドラムの回転と共に移動する状態を示す図であり、図２２（ｃ）は、清掃用トナーがクリーニング装置に回収される状態を示す図
【図２３】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２４】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２５】図２４の制御手順のタイミングチャートである。
【図２６】本発明の第４実施形態の画像形成装置に用いられる帯電ローラ周辺の概略拡大断面図
【図２７】本実施形態に係る画像形成装置に用いられる第２スライドプーリ及び第２ガイド部材周辺を示す概略斜視図
【図２８】摺擦ローラがスラスト移動する状態を示す図であって、図２８（ａ）は帯電ローラが一方にスラスト移動した状態を示す図であり、図２８（ｂ）は、他方にスラスト移動した状態を示す図
【図２９】清掃用トナー付着工程における感光体ドラム、帯電ローラ、摺擦ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図２９（ａ）は、清掃用トナーが現像ローラから感光体ドラム表面に供給される状態を示す図であり、図２９（ｂ）は、トナーが感光体ドラム表面から帯電ローラに付着する状態を示す図であり、図２９（ｃ）は、トナーが帯電ローラに略均一に付着した状態を示す図
【図３０】エージング工程における帯電ローラ、摺擦ローラ及び現像ローラの回転を示す図
【図３１】清掃用トナー回収工程における感光体ドラム、帯電ローラ、摺擦ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図３１（ａ）は、清掃用トナーが帯電ローラから感光体ドラム表面に移動する状態を示す図であり、図３１（ｂ）は、清掃用トナーが感光体ドラムの回転と共に移動する状態を示す図であり、図３１（ｃ）は、清掃用トナーがクリーニング装置に回収される状態を示す図
【図３２】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３３】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３４】図３３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】
【００４６】
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、本発明の第１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。
【００４７】
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。第１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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
図２は、本実施形態の画像形成装置に用いられる帯電ローラ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第１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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。ここでは、帯電バイアスを、直流電圧Ｖｄｃ＝６５０Ｖ、該直流電圧に重畳する交流電圧のＶｐｐ＝１．２ｋＶ、周波数Ｖｆ＝１．５ｋＨｚとした。なお、帯電ローラ３の清掃時における帯電ローラ３の動作については後述する。
【００５７】
また、転写ローラ１７の芯金１７ａは、第２電源（第２のバイアス印加装置）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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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、回転する感光体ドラム２表面に現像ユニット５から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表面に略均一に清掃用トナーの付着を行った後、感光体ドラム２と帯電ローラとの間で線速差を設けて清掃用トナーにより帯電ローラ３表面の摺擦を行い、該帯電ローラ３表面の摺擦後、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。
【００６３】
図３は、本実施形態に係る画像形成装置に用いられる第１スライドプーリ及び第１ガイド部材周辺を示す概略斜視図であり、図４（ａ）は帯電ローラが一方にスラスト移動した状態を示す図であり、図４（ｂ）は、他方にスラスト移動した状態を示す図である。本実施形態では、帯電ローラ３は、回転するのに伴って軸方向（左右方向）に往復移動するように構成されている（スラスト移動）。
【００６４】
具体的には、図３に示すように、帯電ローラ３のシャフト３ａの右端部は、図示は省略するが、帯電ローラ３を支持する不図示のハウジジングに軸方向（図の左右方向）にスライド可能に支持されている。一方、帯電ローラ３の左側部には、第１スライドプーリ５１が取り付けられている。また、上記ハウジングには、第１スライドプーリ５１をガイドする第１ガイド部材５３が設けられている。
【００６５】
第１スライドプーリ５１は、円盤状をなしており、シャフト３ａの左端部に当該帯電ローラ３の軸方向と直交する平面に対して傾斜した状態で取り付けられている。また、第１スライドプーリ５１の左右両面には、リング状の第１凹溝５１ａがその底面同士の間に薄肉部分を形成するようにそれぞれ設けられている。第１ガイド部材５３は、第１スライドプーリ５１の下部が嵌り込み可能な前後方向に延びる第１ガイド溝５３ａを有している。この第１ガイド溝５３ａの左右両側面には、第１スライドプーリ５１の第１凹溝５１ａに係合可能な第１突起５３ｂがそれぞれ設けられている。
【００６６】
そして、第１突起５３ｂが第１凹溝５１ａに係合することにより、第１スライドプーリ５１の第１凹溝５１ａの底面同士の間の薄肉部分が第１スライドプーリ５１の軸方向の両側から第１ガイド部材５３の第１突起５３ｂによって摺動可能に挟持されるようになる。このため、帯電ローラ３が回転して、図４（ａ）に示すように第１スライドプーリ５１の薄肉部分のうち最も右側寄りの部分が第１突起５３ｂ間に挟持されたときには、帯電ローラ３が左方に移動し、図４（ｂ）に示すように第１スライドプーリ５１の薄肉部分のうち最も左側寄りの部分が第１突起５３ｂ間に挟持されたときには、帯電ローラ３が右方に移動する。
【００６７】
すなわち、帯電ローラ３が１回転すると、当該帯電ローラ３が軸方向に１回往復移動するようになる。なお、第１スライドプーリ５１の傾斜角度は、帯電ローラ３の往復移動する距離が±０．５ｍｍ、すなわち帯電ローラ３の振幅が１ｍｍとなるように設定されている。ここで、帯電ローラ３の往復移動する距離が±５ｍｍより大きくなると、装置本体の横幅を大きくする必要が生じたり、帯電ローラ３の左右両側の清掃用トナーを回収し難くなったりするおそれがある。従って、例えばかかる観点を考慮すれば、帯電ローラ３の往復移動する距離は、±５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００６８】
ここでは、画像形成時及び非画像形成時において、感光体ドラム２及び帯電ローラ３が回転するとき、帯電ローラ３は感光体ドラム３に従動回転すると共に、スラスト方向に移動することとした。なお、画像形成時に帯電ローラ３がスラスト移動していても、感光体ドラム２の帯電を行うことができ、大きな画像不良は生じない。
【００６９】
図５は、トナー付着工程（清掃用トナー付着工程）における感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図５（ａ）は、トナーが現像ローラから感光体ドラム表面に供給される状態を示す図であり、図５（ｂ）は、トナーが感光体ドラム表面から帯電ローラに付着する状態を示す図であり、図５（ｃ）は、トナーが帯電ローラに略均一に付着した状態を示す図である。また、図６は、エージング工程における感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラの回転を示す図である。
【００７０】
また、図７は、トナー回収工程（清掃用トナー回収工程）における感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図７（ａ）は、清掃用トナーが帯電ローラから感光体ドラム表面に移動する状態を示す図であり、図７（ｂ）は、清掃用トナーが感光体ドラムの回転と共に移動する状態を示す図であり、図７（ｃ）は、清掃用トナーがクリーニング装置に回収される状態を示す図である。なお、図５〜図７では清掃用トナーを黒丸で示す。
【００７１】
画像形成時には、前述の図２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感光体ドラムから構成し、その画像形成時の線速を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。
【００７２】
まず、帯電ローラ３への清掃用トナーの付着工程について説明する。清掃用トナー付着工程は、感光体ドラム２表面への清掃用トナーの供給と、感光体ドラム２表面に供給された清掃用トナーの帯電ローラ３への付着と、から構成されている。
【００７３】
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。
【００７４】
この状態から、図５（ａ）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略同時に、現像ローラ５ａに現像バイアスを印加し、帯電ローラ３に帯電バイアスとは逆極性（ここでは負極性）である第１逆バイアスを印加すると共に、転写ローラ１７（図２参照）に転写バイアスとは逆極性（ここでは正極性）であるの第２逆バイアス（第２の逆バイアス）を印加することとした。
【００７５】
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１００ｍｍ／ｓｅｃとした。また、帯電ローラ３に印加する第１逆バイアスを直流電圧とし、略−５００Ｖとした。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
また、ここでは転写ローラ１７に第２逆バイアス（例えば５００Ｖ）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、第２逆バイアスを、感光体ドラム２の逆回転開始（清掃用トナー付着工程の開始）から、正回転終了（清掃用トナー回収工程の終了）まで、転写ローラ１７に印加することとした。これにより、清掃用トナーの付着から回収までの間、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。
【００８０】
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に第２逆バイアスを印加することは効果的である。
【００８１】
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への第２逆バイアスの印加は継続することとした。
【００８２】
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。図５（ｂ）に示すように、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への第１逆バイアスの印加を継続することとした。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。
【００８３】
そして、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、ニップ圧による物理的な作用と、感光体ドラム２と帯電ローラ３との間の電位差による電気的な作用とにより、トナーが感光体ドラム２上から帯電ローラ３表面に移動する。これにより、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。
【００８４】
その結果、図５（ｃ）に示すように帯電ローラ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１００ｍｍ／ｓｅｃとしたため、より確実に清掃用トナーを帯電ローラ３に付着させることができる。
【００８５】
また、帯電ローラ３に印加する第１逆バイアスを、上記した清掃用トナーの供給に引き続き略−５００Ｖの直流電圧としたため、より確実に清掃用トナーを帯電ローラ３に付着させることができる。なお、帯電ローラ３に対して、帯電バイアスも第１逆バイアスも印加することなく感光体ドラム２を逆回転させることによって、帯電ローラ３に清掃用トナーを付着させることもできる。
【００８６】
また、ここでは、感光体ドラム２の逆回転開始時から帯電ローラ３に第１逆バイアスを印加したが、感光体ドラム２上に供給された清掃用トナーが帯電ローラ３に到着するのに合わせて第１逆バイアスを印加することもできる。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
また、ここでは清掃用トナー付着工程時、感光体ドラム２の逆回転時の線速を、画像形成時の略１／３である略１００ｍｍ／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。
【００９０】
次に、帯電ローラ３表面の摺擦（エージング）工程について説明する。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。この状態で、図６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こととした。
【００９１】
また、感光体ドラム２の正回転の線速を、略３００ｍｍ／ｓｅｃに戻した。これにより、帯電ローラ３の各表面が感光体ドラム２との接触する回数が多くなるため、清掃用トナーによる異物の摺り取り性能が向上する。また、帯電ローラ３には、引き続き第１逆バイアスを印加することとした。これにより、帯電ローラ３表面に付着した清掃用トナーが、帯電ローラ３から感光体ドラム２へと戻ることを防止することができる。また、帯電ローラ３は、上述の通り、スラスト移動しているため、軸方向において帯電ローラ３の線速が、感光体ドラム２よりも大きくなっている。
【００９２】
なお、かかるエージング時の感光体ドラム２の線速は、帯電ローラ３表面において清掃用トナーが異物を掻き取り可能であれば、後述するように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。
【００９３】
かかる軸方向の線速差により、清掃用トナーによる異物の擦り取り性能を向上させることができる。また、帯電ローラ３がスラスト移動することにより、回転方向とは異なる方向から清掃用トナーが異物を擦り取ることができるため、より確実にトナーに異物を付着させることができる。なお、帯電ローラ３の感光体ドラム２に対する圧接力は、エージング工程時に、感光体ドラム２表面が削れて画像形成に影響を及ぼさない程度に設定されている。
【００９４】
かかるエージング時間は、例えば感光体ドラム２の正回転開始から１０秒間とすることができる。かかる１０秒間の間に、外径３０ｍｍの感光体ドラム２は約３２周、外径１２ｍｍの帯電ローラ３は約８０周回転するため、帯電ローラ３表面において清掃用トナーにより異物の擦り取を十分に行うことができる。
【００９５】
なお、かかるエージング時間は、帯電ローラ３表面における清掃用トナーによる異物の擦り取り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、エージング時間が短くなれば異物を十分に掻き取ることができないおそれがあり、長くなれば、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、エージング時間を適宜設定することができる。
【００９６】
また、感光体ドラム２の逆回転から正回転への切り換え時、感光体ドラム２が停止する瞬間に帯電ローラ３にバイアス（帯電バイアス及び第１逆バイアス共に）が印加されていると、感光体ドラム２に対するリークが発生し、感光体ドラム２の一箇所に集中的に電流が流れることにより、感光体ドラム２表面にピンホールが発生するおそれがある。従って、感光体ドラム２の回転方向の切り換え時には、帯電ローラ３に対するバイアス印加を停止することが好ましい。
【００９７】
次に、清掃用トナーの回収工程について説明する。エージング工程を行った後、図７（ａ）に示すように、引き続き感光体ドラム２を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への第２逆バイアスの印加を継続することとした。
【００９８】
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。
【００９９】
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、図７（ｂ）に示すように現像ユニット５を通過し、図７（ｃ）に示すように転写ローラ１７を通過する。このとき、転写ローラ１７に第２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（図２参照）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、例えば清掃用トナー回収工程開始から５秒間とすることができる。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
そして、清掃用トナー回収工程終了後、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。
【０１０４】
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８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７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、第１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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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、第１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は第１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。
【０１０７】
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、帯電ローラ３に印加する帯電バイアス、第１逆バイアスやそれらの印加及び印加停止タイミング、転写ローラ１７に印加する第２逆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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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を逆回転させると共に帯電ローラ３に第１逆バイアスを印加して、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と共に感光体ドラム２表面に供給された清掃用トナーを帯電ローラ３表面に付着させる（清掃用トナー付着工程を行う）機能や、清掃用トナー付着工程後、感光体ドラム２を正回転させてエージング工程を行う機能や、エージング工程後、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ると共にクリーニング装置９によって回収させる（清掃用トナー回収工程を行う）機能や、清掃用トナー付着工程から回収工程までの間、転写ローラ１７に第２逆バイアスを印加する機能も有している。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
次に、本実施形態に係る画像形成装置の制御の一例について説明する。図９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１０は、図９の制御手順のタイミングチャートである。図８及び図１０を参照しながら、図９のステップに従い本制御例について説明する。
【０１１３】
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の回転は、停止している（ＯＦＦ）。
【０１１４】
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、第１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、帯電ローラ３を感光体ドラム２と従動回転させると共にスラスト移動させた直後、帯電ローラ３に第１逆バイアスを印加させ、転写ローラ１７に第２逆バイアスを印加させると共に、現像ローラ５ａに現像バイアスを印加させて、感光体ドラム２表面に清掃用トナーを供給すると共に感光体ドラム２から帯電ローラ３に清掃用トナーを付着させる（ステップＳ１）。
【０１１５】
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、現像ローラ５ａへの現像バイアスに印加を停止して清掃用トナーの供給を停止する（ステップＳ２）。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、第１駆動モータ２１の回転方向を切り換え、感光体ドラム２を正回転させて、エージング工程を行う（ステップＳ３）。これにより、帯電ローラ３表面において、異物が清掃用トナーに擦り取られながら、該清掃用トナーに付着する。
【０１１６】
なお、ここでは、ステップＳ２での清掃用トナー付着工程終了後、ステップＳ３でのエージング工程前に、現像ローラ５ａへの現像バイアスの印加を停止すると共に帯電ローラ３への第１逆バイアスの印加、及び転写ローラ１７に対する第２逆バイアスの印加を停止した後、一旦、感光体ドラム２の逆回転を停止させた。
【０１１７】
次に、感光体ドラム２の正回転開始から例えば１０秒経過後、制御部３５は、感光体ドラム２を正回転させると共に、帯電ローラ３に印加するバイアスを切り換えて、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、第２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。
【０１１８】
なお、ここでは、ステップＳ３でのエージング工程後、ステップＳ４での清掃用トナー回収前に、帯電ローラ３に対する第１逆バイアスの印加及び転写ローラ１７に対する第２逆バイアスの印加を停止した後、一旦、感光体ドラム２の正回転を停止させた。
【０１１９】
そして、清掃用トナー回収工程開始から例えば５秒経過後、制御部３５は、帯電ローラ３に対する帯電バイアスの印加、転写ローラ１７に対する第２逆バイアスの印加、及び、感光体ドラム２の正回転を停止させた後（ステップＳ５）、終了する。なお、ここでは、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に対する第２逆バイアスの印加を停止した後、感光体ドラム２の正回転を停止した。
【０１２０】
上記の通り、非画像形成時、帯電ローラ３を摺擦可能な感光体ドラム２を設け、非画像形成時、回転する感光体ドラム２表面に現像ユニット５から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表面に略均一に清掃用トナーの付着を行った後、感光体ドラム２との間で線速差を設けて清掃用トナーにより帯電ローラ３表面の摺擦を行い、該帯電ローラ３表面の摺擦後、帯電ローラ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表面を清掃した。
【０１２１】
これにより、帯電ローラ３に付着した異物を清掃用トナーに付着させて効率的に除去することができるため、複雑な構成を用いることなく接触式の帯電ローラ３表面に付着した異物を除去することが可能となる。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。
【０１２２】
なお、本実施形態では、清掃用トナー付着工程及び清掃用トナー回収工程においても、帯電ローラ３がスラスト移動することとしたが、その他、帯電ローラ３の摺擦時にのみ帯電ローラ３をスラスト移動させることもできる。これにより、帯電ローラ３に清掃用トナーを付着させ易くなり、帯電ローラ３から感光体ドラム２に移動させ易くなる。
【０１２３】
かかる場合、一例として、帯電ローラ３のシャフト３ａを回転自在に支持すると共に、シャフト３ａの軸方向一端を圧縮バネ等で他端側に付勢する。そして、シャフト３ａの他端部を、装置本体に設けたソレノイドのプランジャが押圧可能とし、ソレノイドの作動をＯＮ／ＯＦＦしてプランジャを出没させることによって、帯電ローラ３をスラスト駆動することができる。また、これにより、画像形成時に、帯電ローラ３がスラスト移動しないようにすることができる。
【０１２４】
また、本実施形態では、清掃用トナー付着工程時及びエージング工程時に、帯電ローラ３に第１逆バイアスを印加したため、感光体ドラム２に供給されたトナーを、より確実に帯電ローラ３に付着させると共に清掃用トナーにより異物を掻き取ることができる。また、帯電ローラ３と感光体ドラム２との間の線速差は、回転方向に特に限定されるものではなく、軸方向に線速差を設けることもできる。
【０１２５】
次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置について説明する。図１１は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置に用いられる帯電ローラ周辺の構成を示す図である。また、図１２は、清掃用トナー付着工程における感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図１２（ａ）は、清掃用トナーが現像ローラから感光体ドラム表面に供給される状態を示す図であり、図１２（ｂ）は、トナーが感光体ドラム表面から帯電ローラに付着する状態を示す図であり、図１２（ｃ）は、トナーが帯電ローラに略均一に付着した状態を示す図である。
【０１２６】
また、図１３は、エージング工程における感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラの回転を示す図であり、図１４は、清掃用トナー回収工程における感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図１４（ａ）は、清掃用トナーが帯電ローラから感光体ドラム表面に移動する状態を示す図であり、図１４（ｂ）は、清掃用トナーが感光体ドラムの回転と共に移動する状態を示す図であり、図１４（ｃ）は、清掃用トナーがクリーニング装置に回収される状態を示す図である。なお、図１２〜図１４では清掃用トナーを黒丸で示す。また、図１〜図１０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。
【０１２７】
本実施形態では、帯電ローラ３の摺擦時、帯電ローラ３と感光体ドラム２との間で軸方向の線速差を設ける代わりに、回転方向の線速を設けることとした。
【０１２８】
図１１に示すように、帯電ローラ３のシャフト３ａは、第１駆動モータ２１とは別途設けられた第２駆動モータ４１に第１クラッチ機構４３を介して連結されるようになっている。エージング工程時に、第１クラッチ機構４３が作動してシャフト３ａが第２駆動モータ４１と駆動連結されると、第２駆動モータ４１からの駆動力が伝達されて、帯電ローラ３は、感光体ドラム２との接触部において感光体ドラム２と同方向に駆動回転する。その他の構成は第１実施形態と同様であるため、以下、主として第１実施形態と異なる点について説明する。
【０１２９】
本実施形態では、清掃用トナー付着工程を、帯電ローラ３の駆動が停止し、帯電ローラ３がスラスト移動することなく感光体ドラム２と従動回転させ、上記第１実施形態と同様にして、行うこととした。これにより、図１２（ａ）に示すように、清掃用トナーが現像ローラ５ａから感光体ドラム２表面に供給された後、図１２（ｂ）に示すように、清掃用トナーが感光体ドラム２から帯電ローラ３に付着し、図１２（ｃ）に示すように、清掃用トナーが帯電ローラ３表面に略均一に付着する。
【０１３０】
次に、エージング工程において、図１３に示すように、感光体ドラム２の回転方向を切り換え、線速３００ｍｍ／ｓｅｃで正回転（図の時計回り）させると共に、帯電ローラ３を第２駆動モータ４１により線速３６０ｍｍ／ｓｅｃで駆動回転させる。また、帯電ローラ３には、第１実施形態と同様、第１逆バイアスを印加する。これにより、帯電ローラ３の線速の方が感光体ドラム２の線速よりも大きくなり、帯電ローラ３と感光体ドラム２との間の線速差は、６０ｍｍ／ｓｅｃとなる。
【０１３１】
このように線速差を設けることにより、エージング工程時において、清掃用トナーによる異物の擦り取り性能が向上する。また、帯電ローラ３の線速を感光体ドラム３の線速よりも大きくすることによって、帯電ローラ３表面での清掃用トナーによる異物の摺擦時間を短縮することができる。
【０１３２】
なお、感光体ドラム２の線速を帯電ローラ３の線速よりも小さくすることもできる。ただし、上記したように、感光体ドラム２が停止している状態で帯電ローラ３にバイアスが印加されると、感光体ドラム２表面にピンホールが発生するおそれがある。従って、かかる観点を考慮すれば、感光体ドラム２は少なくとも回転している（線速が０より大きい）ことが好ましく、その線速は、２０ｍｍ／ｓｅｃ以上がより好ましく、１００ｍｍ／ｓｅｃ以上がさらに好ましい。
【０１３３】
また、感光体ドラム２の線速が大きくなれば、摺擦時間を短縮することが可能となるが、画像形成時の設定に戻すための作業が煩雑となるおそれがある。かかる観点を考慮すれば、エージング時の感光体ドラム２の線速を、画像形成時と同じ線速（例えば略３００ｍｍ／ｓｅｃ）とすることが好ましい。
【０１３４】
そして、清掃用トナー付着工程においては、帯電ローラ３の駆動を停止し、上述した第１実施形態と同様にして、図１４（ａ）に示すように、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して、図１４（ｂ）に示すように、帯電ローラ３に付着した清掃用トナーを感光体ドラム２に移動させた後、図１４（ｃ）に示すように、清掃用トナーをクリーニング装置９（図２参照）で回収する。
【０１３５】
図１５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８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。図１５に示すように、記憶部３４には、第２駆動モータ４１を作動及び停止するタイミングに関するパラメータが記憶されている。
【０１３６】
また、制御部３５は、感光体ドラム２を逆回転させ、第２駆動モータ４１の作動を停止した状態で帯電ローラ３に第１逆バイアス、現像ローラ５ａに現像バイアスを印加させて清掃用トナーの付着を行う機能や、清掃用トナーの付着工程後、感光体ドラム２を正回転させ、第２駆動モータ４１を作動させると共に、帯電ローラ３に第１逆バイアスを印加させてエージング工程を行う機能や、エージング工程後、感光体ドラム２を正回転させ、第２駆動モータ４１の作動を停止させると共に、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加させて清掃用トナー回収工程を行う機能を有している。
【０１３７】
次に、本実施形態に係る画像形成装置の制御の一例について説明する。図１６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１７は、図１６の制御手順のタイミングチャートである。図９、図１０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。図１５及び図１７を参照しながら、図１６のステップに従い本制御例について説明する。
【０１３８】
まず、帯電ローラ３の駆動を停止した状態で、帯電ローラ３をスラスト移動させることなく感光体ドラム２と従動回転させ、上記第１実施形態のステップＳ１、Ｓ２と同様に、ステップＳ１１、Ｓ１２を実行して、清掃用トナー付着工程を行う。
【０１３９】
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、第１駆動モータ２１の回転方向を切り換えて感光体ドラム２を正回転させると共に、第２駆動モータ４１により帯電ローラ３を回転させて、エージング工程を行う（ステップＳ１３）。これにより、帯電ローラ３表面において、異物が清掃用トナーに擦り取られながら、該清掃用トナーに付着する。
【０１４０】
次に、感光体ドラム２の正回転開始から例えば１０秒経過後、制御部３５は、帯電ローラ３の駆動を停止して帯電ローラ３を感光体ドラム２と従動回転させて、上記実施形態１のステップＳ４と同様に、清掃用トナー回収工程を行う（ステップＳ１４）。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表面に移動し、感光体ドラム２表面に移動した清掃用トナーは、第２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。
【０１４１】
そして、清掃用トナー回収工程開始から例えば５秒経過後、制御部３５は、第１実施形態と同様に、帯電ローラ３に対する帯電バイアスの印加、転写ローラ１７に対する第２逆バイアスの印加、及び、感光体ドラム２の正回転を停止させた後（ステップＳ１５）、終了する。
【０１４２】
なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様にして、清掃用トナー付着工程とエージング工程との間、及び、エージング工程と清掃用トナー回収工程との間、において感光体ドラム２の回転を一旦停止させた。
【０１４３】
上記の通り、本実施形態においても、エージング工程時、感光体ドラム２と帯電ローラとの間に線速差を設けたため、帯電ローラ３の摺擦時において、清掃用トナーによる異物の擦り取り性能が向上する。また、本実施形態では、回転方向において感光体ドラム２と帯電ローラ３との間で線速差を設けたため、かかる線速差を設けるための複雑な部材を追加することを回避できると共に、清掃用トナーによる異物の擦り取り性能が向上する。また、本実施形態では、帯電ローラ３の線速を感光体ドラム３の線速よりも大きくしたため、帯電ローラ３表面での摺擦時間を短縮することができる。
【０１４４】
また、本実施形態では、第２駆動モータ４１を設けたが、その他、第２駆動モータ４１を設けない構成とすることもできる。かかる場合、例えば、帯電ローラ３のシャフト３ａを、エージング工程時に、不図示のクラッチ機構を切り換えることによって第１駆動モータ２１に連結されたギアと噛み合わせることができるようにし、かかるギアと噛み合ったときに、帯電ローラ３の線速が感光体ドラム２よりも大きくなるようにギア比を調整する。これにより、第２駆動モータ４１を設けることなく、帯電ローラ３の線速を可変することができる。
【０１４５】
上記第１及び第２実施形態では、帯電ローラ３の摺擦時、帯電ローラ３と感光体ドラム２との間で線速差を設けることによって、清掃用トナーによる異物の擦り取り性能を向上させたが、本発明の摺擦手段は、感光体ドラム２に特に限定されるものではない。
【０１４６】
次に、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置について説明する。図１８は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置に用いられる帯電ローラ周辺の概略拡大断面図であり、図１９は、本実施形態に係る画像形成装置に用いられる軸受け部材辺を示す概略側面図である。
【０１４７】
また、図２０は、清掃用トナー付着工程における感光体ドラム、帯電ローラ、摺擦ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図２０（ａ）は、清掃用トナーが現像ローラから感光体ドラム表面に供給される状態を示す図であり、図２０（ｂ）は、トナーが感光体ドラム表面から帯電ローラに付着する状態を示す図であり、図２０（ｃ）は、トナーが帯電ローラに略均一に付着した状態を示す図である。また、図２１は、エージング工程における感光体ドラム、帯電ローラ、摺擦ローラ及び現像ローラの回転を示す図である。
【０１４８】
また、図２２は、清掃用トナー回収工程における感光体ドラム、帯電ローラ、摺擦ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図２２（ａ）は、清掃用トナーが帯電ローラから感光体ドラム表面に移動する状態を示す図であり、図２２（ｂ）は、清掃用トナーが感光体ドラムの回転と共に移動する状態を示す図であり、図２２（ｃ）は、清掃用トナーがクリーニング装置に回収される状態を示す図である。図１〜図１７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。
【０１４９】
本実施形態では、帯電ローラ３と接触回転する摺擦ローラ（摺擦部材、摺擦手段）５５を設け、画像形成時には摺擦ローラ５５が帯電ローラ３に従動回転し、エージング工程時、摺擦ローラ５５を駆動回転させることによって、摺擦ローラ５５と帯電ローラ３との間で、回転方向に線速差を設けることとした。また、本実施形態では、摺擦ローラ５５の線速を帯電ローラの線速よりも大きくすることとした。
【０１５０】
図１８に示すように、帯電ローラ３の上方には、導電性のブラシローラから成る摺擦ローラ５５が配置されている。摺擦ローラ５５は、芯金から成る支軸５５ａの周囲に、例えば、６−ナイロン製、ブラシ径１２ｍｍ、フィラメント太さ２デニール、フィラメント密度４万フィラメント／ｃｍ2、ブラシ抵抗値０．７×１０7Ωの導電性のファーブラシが形成されている。なお、摺擦ローラ５５は特に限定されるものではなく、導電性のスポンジ系の発泡部材から形成することも可能であるが、帯電ローラ３の寿命を考慮すれば、ブラシローラとすることが好ましい。
【０１５１】
図１９に示すように、摺擦ローラ５５の支軸５５ａは、帯電ローラ３のシャフト３ａと共に導電性の軸受け部材５７に回転自在に支持されている。具体的には、軸受け部材５７には、摺擦ローラ５５の支軸５５ａと、帯電ローラ３のシャフト３ａとを、それぞれ支持可能な２つの貫通穴５７ａが形成されており、かかる貫通穴５７ａに、支軸５５ａとシャフト３ａが支持されている。また、貫通穴５７ａは、摺擦ローラ５５が帯電ローラ３に対して帯電ローラ３の帯電への影響を及ぼさない程度の圧接力で圧接されるような間隔で形成されている。
【０１５２】
これにより、帯電ローラ３の摺擦時に、帯電ローラ３に第１逆バイアスが印加されると、摺擦ローラ５５にも、同電位の第１逆バイアスが印加される。また、支軸５５ａの一端部は、第１駆動モータ２１とは別途独立した第３駆動モータ６１に、上記した第２実施形態と同様の第２クラッチ機構６３を介して接続されている。その他の構成は第１実施形態と同様であるため、以下、主として第１実施形態と異なる点について説明する。
【０１５３】
本実施形態では、清掃用トナー付着工程においては、帯電ローラ３がスラスト移動することなく感光体ドラム２と従動回転し、摺擦ローラ５５の駆動を停止させて、上述した第１実施形態と同様にして、図２０（ａ）に示すように、清掃用トナーが現像ローラ５ａから感光体ドラム２表面に供給された後、図２０（ｂ）に示すように、清掃用トナーが感光体ドラム２から帯電ローラ３に付着し、図２０（ｃ）に示すように、清掃用トナーが帯電ローラ３表面に略均一に付着する。
【０１５４】
次に、エージング工程において、図２１に示すように、感光体ドラム２の回転方向を切り換え、線速３００ｍｍ／ｓｅｃで正回転（図の時計回り）させ、帯電ローラ３を従動回転させる（線速３００ｍｍ／ｓｅｃ）と共に、摺擦ローラ５５を第３駆動モータ６１により線速３６０ｍｍ／ｓｅｃで駆動回転させる。また、帯電ローラ３には、第１実施形態と同様、第１逆バイアスを印加する。これにより、摺擦ローラ５５の線速の方が帯電ローラ３の線速よりも大きくなり、摺擦ローラ５５と帯電ローラ３との間の線速差は、６０ｍｍ／ｓｅｃとなる。
【０１５５】
このように線速差を設けることにより、エージング工程時において、清掃用トナーによる異物の擦り取り性能が向上する。また、摺擦ローラ５５の線速を感光体ドラム３の線速よりも大きくすることによって、帯電ローラ３表面での摺擦時間を短縮することができる。
【０１５６】
しかし、摺擦ローラ５５の線速を帯電ローラ３よりも小さくすることもできる。また、上記第２実施形態に示すように帯電ローラ３の線速を可変することにより、帯電ローラ３の線速を、摺擦ローラ５５よりも大きくすることも小さくすることできる。ただし、上記したように、感光体ドラム２が停止している状態で帯電ローラ３のバイアスが印加されるとピンホールが発生するおそれがある。かかる観点を考慮すれば、帯電ローラ３は少なくとも回転している（線速が０より大きい）ことが好ましく、その線速は、２０ｍｍ／ｓｅｃ以上がより好ましく、１００ｍｍ／ｓｅｃ以上がさらに好ましい。
【０１５７】
また、上記したように、摺擦時間を短縮するという観点、及び、画像形成時の設定に戻すための作業の煩雑さを考慮すれば、エージング時の帯電ローラ３の線速を、画像形成時と同じ線速（例えば略３００ｍｍ／ｓｅｃ）とすることが好ましい。
【０１５８】
また、本実施形態では、帯電ローラ３の摺擦時、帯電ローラ３と摺擦ローラ５５とを同電位としたため、帯電ローラ３から摺擦ローラ５５に清掃用トナー及び異物が移動することを防止することができる。
【０１５９】
そして、清掃用トナー回収工程においては、摺擦ローラ５５の駆動を停止し、上述した第１実施形態と同様にして、図２２（ａ）に示すように、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して、図２２（ｂ）に示すように、帯電ローラ３に付着した清掃用トナーを感光体ドラム２に移動させた後、図２２（ｃ）に示すように、清掃用トナーをクリーニング装置９（図２参照）で回収する。
【０１６０】
なお、摺擦ローラ５５を帯電ローラ３に従動回転させることにより、帯電ローラ３と摺擦ローラ５５との間での清掃用トナーの滞留を回避できるため、帯電ローラ３表面の清掃用トナーの回収が容易となる。
【０１６１】
また、上記の通り、摺擦ローラ５５は帯電ローラ３と同電位となるため、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加しても、帯電ローラ３表面の清掃用トナーの摺擦ローラ５５への移動を防止することができる。これにより、帯電ローラ３からの清掃用トナーの回収が容易となる。
【０１６２】
なお、ここでは、画像形成時には、帯電ローラ３に従動回転するため、摺擦ローラ５５は帯電ローラ３表面の清掃能力は殆ど有していない。しかし、摺擦ローラ５５が、画像形成時に帯電ローラ３に対する清掃能力を有するような構成にすることもできる。
【０１６３】
図２３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８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。図２３に示すように、記憶部３４には、第３駆動モータ６１を作動及び停止するタイミングに関するパラメータが記憶されている。
【０１６４】
また、制御部３５は、感光体ドラム２を逆回転させ、第３駆動モータ６１の作動を停止した状態で帯電ローラ３に第１逆バイアス、現像ローラ５ａに現像バイアスを印加させて清掃用トナーの付着を行う機能や、清掃用トナーの付着工程後、感光体ドラム２を正回転させ、第３駆動モータ６１を作動させると共に、帯電ローラ３に第１逆バイアスを印加させてエージング工程を行う機能や、エージング工程後、感光体ドラム２を正回転させ、第３駆動モータ６１の作動を停止させると共に、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加させて清掃用トナー回収工程を行う機能を有している。
【０１６５】
次に、本実施形態に係る画像形成装置の制御の一例について説明する。図２４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２５は、図２４の制御手順のタイミングチャートである。図９及び図１０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。図２３及び図２５を参照しながら、図２４のステップに従い本制御例について説明する。
【０１６６】
まず、帯電ローラ３がスラスト移動することなく感光体ドラム２と従動回転し、摺擦ローラ５５の駆動を停止させ、上記第１実施形態のステップＳ１、Ｓ２と同様に、ステップＳ２１、Ｓ２２を実行して、清掃用トナー付着工程を行う。このとき摺擦ローラ５５は帯電ローラ３と従動回転している。
【０１６７】
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、第１駆動モータ２１の回転方向を切り換えて感光体ドラム２を正回転させると共に、第３駆動モータ６１により摺擦ローラ５５を回転させて、エージング工程を行う（ステップＳ２３）。これにより、帯電ローラ３表面において、異物が清掃用トナーに擦り取られながら、該清掃用トナーに付着する。
【０１６８】
次に、感光体ドラム２の正回転開始から例えば１０秒経過後、制御部３５は、摺擦ローラ５５の駆動を停止して摺擦ローラ５５を帯電ローラ３と従動回転させて、上記実施形態１のステップＳ４と同様に、清掃用トナー回収工程を行う（ステップＳ２４）。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表面に移動し、感光体ドラム２表面に移動した清掃用トナーは、第２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。
【０１６９】
そして、清掃用トナー回収工程開始から例えば５秒経過後、制御部３５は、第１実施形態と同様に、帯電ローラ３に対する帯電バイアスの印加、転写ローラ１７に対する第２逆バイアスの印加、及び、感光体ドラム２の正回転を停止させた後（ステップＳ２５）、終了する。
【０１７０】
なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様にして、清掃用トナー付着工程とエージング工程との間、及び、エージング工程と清掃用トナー回収工程との間、において感光体ドラム２の回転を一旦停止させた。
【０１７１】
上記の通り、本実施形態においても、非画像形成時、回転する感光体ドラム２表面に現像ユニット５から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表面に略均一に清掃用トナーの付着を行った後、摺擦ローラ５５と帯電ローラ３との間で線速差を設けて清掃用トナーにより帯電ローラ３表面の摺擦を行い、該帯電ローラ３表面の摺擦後、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表面を清掃することができる。
【０１７２】
また、本実施形態では、摺擦ローラ５５に、帯電ローラ３と同電位のバイアスを印加したため、清掃トナー付着工程時、エージング工程時及び清掃用トナー回収工程時の全ての帯電ローラ３表面の清掃時において、帯電ローラ３に付着した清掃用トナーが摺擦ローラ５５または感光体ドラム２へと移動することを防止できるため、帯電ローラ３に付着した異物の清掃用トナーによる擦り取り性能、及び、清掃用トナーの回収性能が向上する。
【０１７３】
また、本実施形態では、摺擦ローラ５５が、少なくとも画像形成時に帯電ローラ３と従動して回転し、帯電ローラ３の摺擦時に、摺擦ローラ５５との間で線速差を設けることとしたため、画像形成に及ぼす影響をより回避すると共に、効率的に帯電ローラ３に付着した異物を除去することができる。
【０１７４】
また、本実施形態では、エージング工程時、摺擦ローラ５５の線速を、帯電ローラ３の線速よりも大きくしたため、帯電ローラ３の線速を変えることなく、帯電ローラ３に付着した異物を除去することができる。また、本実施形態では、エージング工程時、回転方向において摺擦ローラ５５の線速を、帯電ローラ３の線速よりも大きくしたため、摺擦ローラ５５の線速を変えるための複雑な部材を追加する必要がなく、より簡単な構成とすることができる。
【０１７５】
なお、摺擦ローラ５５と帯電ローラ３との間での線速差は、回転方向に設けることに特に限定されず、軸方向に設けることもできる。
【０１７６】
次に、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置について説明する。図２６は、本実施形態の画像形成装置に用いられる帯電ローラ周辺の概略拡大断面図であり、図２７は、本実施形態に係る画像形成装置に用いられる第２スライドプーリ及び第２ガイド部材周辺を示す概略斜視図であり、図２８は、摺擦ローラがスラスト移動する状態を示す図であって、図２８（ａ）は摺動ローラが一方にスラスト移動した状態を示す図であり、図２８（ｂ）は、他方にスラスト移動した状態を示す図である。
【０１７７】
また、図２９は、清掃用トナー付着工程における感光体ドラム、帯電ローラ、摺擦ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図２９（ａ）は、清掃用トナーが現像ローラから感光体ドラム表面に供給される状態を示す図であり、図２９（ｂ）は、トナーが感光体ドラム表面から帯電ローラに付着する状態を示す図であり、図２９（ｃ）は、トナーが帯電ローラに略均一に付着した状態を示す図である。また、図３０は、エージング工程における感光体ドラム、帯電ローラ及び現像ローラの回転を示す図である。
【０１７８】
また、図３１は、清掃用トナー回収工程における感光体ドラム、帯電ローラ、摺擦ローラ及び現像ローラの回転を示す図であって、図３１（ａ）は、清掃用トナーが帯電ローラから感光体ドラム表面に移動する状態を示す図であり、図３１（ｂ）は、清掃用トナーが感光体ドラムの回転と共に移動する状態を示す図であり、図３１（ｃ）は、清掃用トナーがクリーニング装置に回収される状態を示す図である。図１〜図２５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。
【０１７９】
本実施形態では、図２６、図２７及び図２８に示すように、摺擦ローラ５５の支軸５５ａを上記第３実施形態に示す第３駆動モータ６１に連結する代わりに、上記した第１実施形態で帯電ローラ３をスラスト移動させたのと同様にして、摺擦ローラ５５をスラスト移動させることとした。
【０１８０】
具体的には、図２７に示すように、摺擦ローラ５５の支軸５５ａの右端部は、図示は省略するが、帯電ローラ３及び摺擦ローラ５５を支持する不図示のハウジングに軸方向（図の左右方向）にスライド可能に支持されている。一方、摺擦ローラ５５の左側部には、第１実施形態で示した第１スライドプーリ５１と同様の第２スライドプーリ７１が取り付けられている。
【０１８１】
また、上記ハウジングには、第１実施形態に示した第１ガイド部材５３と同様の、第２スライドプーリ７１をガイドする第２ガイド部材７３が設けられており、第２ガイド部材７３は、第１実施形態に示した第１ガイド溝５３ａと同様の第２ガイド溝７３ａを有し、この第２ガイド溝７３ａの左右両側面には、第１実施形態に示した第１突起５３ｂと同様の、第２突起７３ｂが設けられている。
【０１８２】
そして、第２突起７３ｂが第２凹溝７１ａに係合することにより、第２スライドプーリ７１の第２凹溝７１ａの底面同士の間の薄肉部分が第２スライドプーリ７１の軸方向の両側から第２ガイド部材７３の第２突起７３ｂによって摺動可能に挟持されるようになる。このため、摺動ローラ５５が回転して、図２８（ａ）に示すように第２スライドプーリ７１の薄肉部分のうち最も右側寄りの部分が第２突起７３ｂ間に挟持されたときには、摺擦ローラ５５が左方に移動し、図２９（ｂ）に示すように第２スライドプーリ７１の薄肉部分のうち最も左側寄りの部分が第２突起７３ｂ間に挟持されたときには、摺擦ローラ５５が右方に移動する。すなわち、摺擦ローラ５５が１回転すると、当該摺擦ローラ５５が軸方向に１回往復移動する。
【０１８３】
なお、第１実施形態と同様、第２スライドプーリ７１の傾斜角度は、摺擦ローラ５５の往復移動する距離が±０．５ｍｍ、すなわち摺擦ローラ５５の振幅が１ｍｍとなるように設定されており、摺擦ローラ５５の往復移動する距離は、±５ｍｍ以下であることが好ましい。
【０１８４】
また、ここでは、画像形成時及び非画像形成時において、感光体ドラム２及び帯電ローラ３が回転するとき、摺擦ローラ５５は帯電ローラ３に従動回転すると共に、スラスト方向に移動することとしたが、上記第１実施形態と同様、帯電ローラ３の摺擦時にのみスラスト移動する構成とすることもできる。なお、画像形成時に摺擦ローラ５５がスラスト移動していても、帯電ローラ３による感光体ドラム２の帯電を行うことができ、画像不良は生じない。その他の構成は第３実施形態と同様であるため、以下、主として第３実施形態と異なる点について説明する。
【０１８５】
本実施形態では、清掃用トナー付着工程においては、摺擦ローラ５５をスラスト移動しながら帯電ローラ３と従動回転させて、上述した第３実施形態と同様にして、図２９（ａ）に示すように、清掃用トナーが現像ローラ５ａから感光体ドラム２表面に供給された後、図２９（ｂ）に示すように、清掃用トナーが感光体ドラム２から帯電ローラ３に付着し、図２９（ｃ）に示すように、清掃用トナーが帯電ローラ３表面に略均一に付着する。
【０１８６】
次に、エージング工程において、感光体ドラム２の回転方向を切り換え、線速３００ｍｍ／ｓｅｃで正回転（図の時計回り）させる。また、帯電ローラ３には、第３実施形態と同様、第１逆バイアスを印加する。これにより、感光体ドラム２と従動回転する帯電ローラ３と、スラスト移動する摺擦ローラ５５と、が摺擦し、帯電ローラ３表面の異物を清掃用トナーにより擦り取ることができる。
【０１８７】
そして、清掃用トナー回収工程においては、上述した第３実施形態と同様にして、図３１（ａ）に示すように、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して、図３１（ｂ）に示すように、帯電ローラ３に付着した清掃用トナーを感光体ドラム２に移動させた後、図３１（ｃ）に示すように、清掃用トナーをクリーニング装置９（図２参照）で回収する。
【０１８８】
図３２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２３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。制御部３５は、感光体ドラム２を逆回転させた状態で帯電ローラ３に第１逆バイアス、現像ローラ５ａに現像バイアスを印加させて清掃用トナーの付着を行う機能や、清掃用トナーの付着工程後、感光体ドラム２を正回転させると共に、帯電ローラ３に第１逆バイアスを印加させてエージング工程を行う機能や、エージング工程後、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させて清掃用トナー回収工程を行う機能を有している。
【０１８９】
次に、本実施形態に係る画像形成装置の制御の一例について説明する。図３３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３４は、図３３の制御手順のタイミングチャートである。図２４及び図２５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。図３２及び図３４を参照しながら、図３３のステップに従い本制御例について説明する。
【０１９０】
まず、帯電ローラ３を感光体ドラム２と従動回転させると共に、摺擦ローラ５５をスラスト移動させながら帯電ローラ３と従動回転させ、上記第３実施形態のステップＳ２１、Ｓ２２と同様に、ステップＳ３１、Ｓ３２を実行して、清掃用トナー付着工程を行う。
【０１９１】
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、第１駆動モータ２１の回転方向を切り換えて感光体ドラム２を正回転させて、エージング工程を行う（ステップＳ３３）。これにより、帯電ローラ３表面において、異物が清掃用トナーに擦り取られながら、該清掃用トナーに付着する。
【０１９２】
次に、感光体ドラム２の正回転開始から例えば１０秒経過後、制御部３５は、感光体ドラム２を正回転させて、上記第３実施形態のステップＳ２４と同様に、清掃用トナー回収工程を行う（ステップＳ３４）。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表面に移動し、感光体ドラム２表面に移動した清掃用トナーは、第２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。
【０１９３】
そして、清掃用トナー回収工程開始から例えば５秒経過後、制御部３５は、第３実施形態と同様に、帯電ローラ３に対する帯電バイアスの印加、転写ローラ１７に対する第２逆バイアスの印加、及び、感光体ドラム２の正回転を停止させた後（ステップＳ３５）、終了する。
【０１９４】
なお、本実施形態においても、第３実施形態と同様にして、清掃用トナー付着工程とエージング工程との間、及び、エージング工程と清掃用トナー回収工程との間、において感光体ドラム２の回転を一旦停止させた。
【０１９５】
本実施形態により、エージング工程時、摺擦ローラ５５が、帯電ローラ３に対して軸方向に往復運動することとしたため、回転方向とは異なる方向から清掃用トナーが異物を擦り取ることができるため、より確実に清掃用トナーに異物を付着させ、帯電ローラ３に付着した異物を除去することができる。
【０１９６】
なお、摺擦ローラ５５の代わりに、その他、摺擦部材として、板状のブラシ部材を用いることもできる。この場合には、本実施形態と同様に、摺擦部材をスラスト移動させればよい。
【０１９７】
上記各実施形態では、清掃用トナー回収工程時、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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
また上記各実施形態では、第１駆動モータ２１が感光体ドラム２を、清掃用トナー付着工程及びエージング工程を行うとき逆回転させ、清掃用トナー回収工程を行うとき正回転させたため、清掃用トナー付着工程時及びエージング工程時には、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、清掃用トナー回収工程時には、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。
【０２００】
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。
【０２０１】
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に第２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、清掃用トナー回収工程時には、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。
【０２０２】
また、清掃用トナー付着工程時に感光体ドラム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。
【０２０３】
また、上記各実施形態では、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第２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、第２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。
【０２０４】
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、清掃用トナー付着工程時から回収工程時まで、転写ローラ１７に第２逆バイアスを印加したが、その他、感光体ドラム２の正回転時のみ第２逆バイアスを印加すること等もできる。
【０２０５】
また、上記各実施形態では、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。
【０２０６】
また、上記各実施形態では、清掃用トナーの付着を行うとき、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１／３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。
【０２０７】
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、トナーの極性に応じて帯電バイアスや転写バイアスを正極性または負極性のバイアスに設定すればよい。
【０２０８】
また、本実施形態では、一成分現像剤を用いたため、非画像形成時に感光体ドラム２を正逆回転させても、画像形成時における現像ユニット５から感光体ドラム２へのトナーの供給（現像条件）に大きな影響を及ぼさないため、効果的である。しかし、二成分現像剤を用い、現像時、二成分現像剤の現像剤チェーンが感光体ドラム２に当接するような場合であっても、現像条件等を適宜設定することにより、感光体ドラム２を逆回転させて上記した帯電ローラ３の清掃を行うことができる。
【０２０９】
また、二成分現像剤を用い、現像ユニット５に現像剤チェーンが形成される磁気ローラ（トナー供給部材）と、磁気ローラからトナーのみが供給される現像ローラ（トナー担持体）とを設け、現像ローラから感光体ドラム２にトナーのみを飛翔させる画像形成装置においても、上記した帯電ローラ３の清掃を行うことができる。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。
【０２１０】
また、上記実施形態では、感光体ドラム２としてａ−Ｓｉ感光体ドラムを用いたため、清掃用トナーの回収時、交流電圧が重畳された直流電圧を帯電ローラ３に印加することにより、清掃用トナーが帯電ローラ３から感光体ドラム２に移動し易くなる。しかし、その他、有機感光体（ＯＰＣ）ドラムを用いることもできる。かかる場合には、画像形成時に帯電ローラ３に帯電バイアスとして直流電圧を印加し、清掃用トナー回収工程時においても、帯電ローラ３に直流電圧を印加することができる。
【０２１１】
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１】
【０２１２】
図１〜図４及び図８に示すように、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１を用い、印字１０００枚ごとに図５〜図７に示すように帯電ローラ３の清掃を行いながら、印字率５％の画像を１０万枚印字した後、画像品質を評価した。画像形成時の感光体ドラム２の線速を３００ｍｍ／ｓｅｃとした。また、帯電ローラ３の清掃において、感光体ドラム２の逆回転時の線速を１００ｍｍｓｅｃとし、正回転時の線速を３００ｍｍ／ｓｅｃとし、帯電ローラ３のスラスト移動幅を１ｍｍ（±０．５ｍｍ）とした。
【０２１３】
画像品質の評価は、６００ｄｐｉ  １×１ドットの２５％ハーフ画像を印字して、画像の濃度ムラを測定した。なお、画像ムラの測定には、Ｘ−ｒｉｔｅ社製の透過濃度測定装置（Ｍｏｄｅｌ３１０Ｔ）を用い、画像濃度（透過濃度）ムラΔＴＤ値が０．１以下の場
合を画像品質が良好（○印）、０．１超の場合を画像品質が不良（×印）とした。結果を表１に示す。
【実施例２】
【０２１４】
図１、図１１及び図１５に示すように、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１を用い、印字１０００枚ごとに図１２〜図１４に示すように帯電ローラ３の清掃を行いながら、印字率５％の画像を１０万枚印字した後、画像品質を評価した。画像形成時の感光体ドラム２の線速を３００ｍｍ／ｓｅｃとした。また、帯電ローラ３の清掃時、感光体ドラム２の逆回転時の線速を１００ｍｍｓｅｃとし、正回転時の線速を３００ｍｍ／ｓｅｃとし、エージング工程時の摺擦ローラ５５の線速を３６０ｍｍ／ｓｅｃとした。それ以外は実施例１と同様にして、画像の濃度ムラを測定し、画像品質の評価を行った。結果を表１に示す。
【比較例】
【０２１５】
図１に示すような画像形成装置１において、ファーブラシから成るブラシローラを帯電ローラ３と当接させながら、印字率５％の画像を１０万枚印字した後、画像品質を評価した。ファーブラシとして、６−ナイロン製、ブラシ径１２ｍｍ、フィラメント太さ２デニール、フィラメント密度４万フィラメント／ｃｍ2、ブラシ抵抗値０．７×１０7Ωのものを用い、感光体ドラム２の線速を３００ｍｍ／ｓｅｃとした。それ以外は実施例１と同様にして、画像の濃度ムラを測定し、画像品質の評価を行った。結果を表１に示す。
【０２１６】
【表１】
2011248082.tif 000003
【０２１７】
表２に示すように、実施例１及び実施例２では、画像品質が良好であったのに対し、比較例では、画像品質が低下していた。この結果、本発明に係る帯電ローラ３の清掃を行うことにより、帯電ローラ３表面に付着した異物が除去され、帯電不良による画像品質の低下を防止できることがわかった。なお、帯電ローラ３の清掃間隔は、上記実施例に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。
【産業上の利用可能性】
【０２１８】
本発明は、帯電手段を摺擦可能な摺擦手段を設け、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を供給し、前記像担持体表面から前記帯電手段表面に略均一に前記清掃用トナーの付着を行った後、摺擦手段と帯電手段との間で線速差を設けて清掃用トナーにより帯電手段表面の摺擦を行い、該帯電手段表面の摺擦後、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、帯電手段表面を清掃するものである。
【０２１９】
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表面に付着した異物を除去することが可能となるため、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る。
【０２２０】
また、帯電手段に、トナーの付着時及び帯電手段の摺擦時、帯電バイアスとは逆極正の第２の逆バイアスを印加することによって、清掃用トナーを、より確実に帯電手段に付着させると共に帯電ローラに付着した異物を掻き取ることができる。また、帯電手段の摺擦時、帯電手段と摺擦手段との接触部において、帯電手段と接触手段との間で帯電手段の回転方向または軸方向に線速差を設けることによって、より簡単な構成で確実に清掃用トナーに異物を付着させ、帯電手段に付着した異物を除去することができる。
【０２２１】
また、摺擦手段を、像担持体とすることによって、より簡単な構成で、帯電手段に付着した異物を除去することができる。また、帯電手段の摺擦時、帯電手段の線速を、像担持体の線速よりも大きくすることによって、清掃用トナーによる異物の擦り取り性能が向上すると共に、清掃時間を短縮することができる。また、摺擦手段の摺擦時、帯電手段が像担持体に対して軸方向に往復運動することによって、より確実に清掃用トナーに異物を付着させ、帯電手段に付着した異物を除去することができる。
【０２２２】
また、帯電手段の摺擦時、帯電手段の回転方向の線速を、像担持体の回転方向の線速よりも大きくすることによって、より簡単な構成とすることができる。また、摺擦手段を、帯電手段と接触回転する摺擦部材とし、摺擦部材に、帯電手段と同電位のバイアスを印加することによって、清掃用トナーによる異物の擦り取り性能が向上すると共に、清掃用トナーの回収性能も向上する。また、摺擦部材が、少なくとも画像形成時に帯電手段と従動して回転し、帯電手段の摺擦時には、帯電手段との間で線速差を設けることによって、画像形成に及ぼす影響をより回避すると共に、効率的に帯電手段に付着した異物を除去することができる。
【０２２３】
また、帯電手段の摺擦時、摺擦部材の線速を、帯電手段の線速よりも大きくすることによって、帯電手段の線速を変えることなく、帯電手段に付着した異物を除去することができる。また、帯電手段の摺擦時、前記摺擦部材の前記回転方向の線速を、前記帯電手段の前記回転方向の線速よりも大きくすることによって、より簡単な構成とすることができる。また、帯電手段の摺擦時、摺擦部材が、帯電手段に対して軸方向に往復運動することによって、より確実に清掃用トナーに異物を付着させ、帯電手段に付着した異物を除去することができる。
【０２２４】
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。
【０２２５】
また、駆動手段が像担持体を、清掃用トナーの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可能となる。
【０２２６】
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第２の逆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不具合が発生することを回避できる。また、掃用トナーの付着を行うとき、像担持体の線速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】
【０２２７】
１      画像形成装置
２      感光体ドラム（像担持体、摺擦手段）
３      帯電ローラ（帯電手段）
３ａ    シャフト
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      第１駆動モータ（駆動手段）
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
４１      第２駆動モータ
５１      第１スライドプーリ
５３      第１ガイド部材
５５      摺擦ローラ（摺擦部材、摺擦手段）
５５ａ    支軸
６１      第３駆動モータ
７１      第２スライドプーリ
７３      第２ガイド部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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