(57)【要約】【課題】清掃手段を逆転させる構成を有しない場合に比べて、長期に亘って画像欠陥の発生を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】静電潜像が形成される像保持手段の表面に接触し回転しながら前記像保持手段の表面に電荷を付与する帯電手段と、帯電手段の表面に接触しながら帯電手段の表面を清掃する清掃手段と、像保持手段上に形成される通常トナー像の面積率情報、１ジョブあたりの画像形成枚数情報及び環境情報の少なくともいずれかの情報に基づいて、清掃手段を正転方向とは異なる逆方向に一時的に逆転させる制御手段と、を備えた。【選択図】図１６
2019133064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像保持手段の表面に接触し回転しながら前記像保持手段の表面に電荷を付与する帯電手段と、
前記帯電手段の表面に接触しながら前記帯電手段の表面を清掃する清掃手段と、
前記像保持手段上に形成される通常トナー像の面積率情報、１ジョブあたりの画像形成枚数情報及び環境情報の少なくともいずれかの情報に基づいて、前記清掃手段を正転方向とは異なる逆方向に一時的に逆転させる制御手段と、を備えた、
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、前記通常トナー像の面積率が高いほど前記清掃手段を逆転させる頻度を高くする、
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】
前記制御手段は、前記１ジョブあたりの画像形成枚数が多いほど前記清掃手段を逆転させる頻度を高くする、
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４】
前記制御手段は、前記環境条件が低温又は低湿である場合に前記清掃手段を逆転させる頻度を高くする、
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５】
当該画像形成装置ないし前記清掃手段の経時ないし履歴に応じて前記帯電手段と前記清掃手段との当接量を増加させる当接量変更手段を更に備えた、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電手段と前記清掃手段との間に定荷重となるように荷重を付与する荷重付与手段を備える、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記清掃手段は、軸部に接着され、前記帯電手段の表面に接触する表面部と、前記表面部と交差する側面部からなる清掃部を有し、前記清掃手段が逆方向に逆転した際に、前記表面部及び前記側面部が前記帯電手段の前記表面に接触する、
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８】
前記清掃部は、前記帯電手段の清掃される表面の全領域に接触する、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記清掃部は、前記軸部の軸線方向に対して螺旋状に形成されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記清掃部は、前記軸部の周囲に円筒状に形成された表面に螺旋状の切り込みを入れることにより形成されている、
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】
前記清掃部は、前記軸部の軸線方向に連続し前記軸部の周方向に交互に形成されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記清掃部は、前記軸部の周囲に円筒状に形成された表面に前記軸線方向に平行に複数個所の切れ込みが形成されている、
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体と平行に対向して回転可能に支持され、像担持体を帯電する帯電ローラと、帯電ローラと平行に対向して回転可能に支持され、帯電ローラの外周面に当接して回転することにより帯電ローラの外周面に付着した異物を捕集するクリーニングローラと、クリーニングローラを帯電ローラから離反する位置に移動させる離反機構と、を具備する帯電装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−００３５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、清掃手段を逆転させる構成を有しない場合に比べて、長期に亘って画像欠陥の発生を抑制することができる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】
【０００５】
前記課題を解決するために、請求項１記載の画像形成装置は、
静電潜像が形成される像保持手段の表面に接触し回転しながら前記像保持手段の表面に電荷を付与する帯電手段と、
前記帯電手段の表面に接触しながら前記帯電手段の表面を清掃する清掃手段と、
前記像保持手段上に形成される通常トナー像の面積率情報、１ジョブあたりの画像形成枚数情報及び環境情報の少なくともいずれかの情報に基づいて、前記清掃手段を正転方向とは異なる逆方向に一時的に逆転させる制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記通常トナー像の面積率が高いほど前記清掃手段を逆転させる頻度を高くする、
ことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記１ジョブあたりの画像形成枚数が多いほど前記清掃手段を逆転させる頻度を高くする、
ことを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記環境条件が低温又は低湿である場合に前記清掃手段を逆転させる頻度を高くする、
ことを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
当該画像形成装置ないし前記清掃手段の経時ないし履歴に応じて前記帯電手段と前記清掃手段との当接量を増加させる当接量変更手段を更に備えた、
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記帯電手段と前記清掃手段との間に定荷重となるように荷重を付与する荷重付与手段を備える、
ことを特徴とする。
【００１１】
請求項７記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記清掃手段は、軸部に接着され、前記帯電手段の表面に接触する表面部と、前記表面部と交差する側面部からなる清掃部を有し、前記清掃手段が逆方向に逆転した際に、前記表面部及び前記側面部が前記帯電手段の前記表面に接触する、
ことを特徴とする。
【００１２】
請求項８記載の発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、
前記清掃部は、前記帯電手段の清掃される表面の全領域に接触する、
ことを特徴とする。
【００１３】
請求項９記載の発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、
前記清掃部は、前記軸部の軸線方向に対して螺旋状に形成されている、
ことを特徴とする。
【００１４】
請求項１０記載の発明は、請求項９に記載の画像形成装置において、
前記清掃部は、前記軸部の周囲に円筒状に形成された表面に螺旋状の切り込みを入れることにより形成されている、
ことを特徴とする。
【００１５】
請求項１１記載の発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、
前記清掃部は、前記軸部の軸線方向に連続し前記軸部の周方向に交互に形成されている、
ことを特徴とする。
【００１６】
請求項１２記載の発明は、請求項１１に記載の画像形成装置において、
前記清掃部は、前記軸部の周囲に円筒状に形成された表面に前記軸線方向に平行に複数個所の切れ込みが形成されている、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、清掃手段を逆転させる構成を有しない場合に比べて、長期に亘って画像欠陥の発生を抑制することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、通常トナー像の面積率が高いほど清掃手段を逆転させる頻度を高くする構成を有しない場合に比べて、長期に亘って画像欠陥の発生を抑制することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、１ジョブあたりの画像形成枚数が多いほど清掃手段を逆転させる頻度を高くする構成を有しない場合に比べて、長期に亘って画像欠陥の発生を抑制することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、環境条件が低温又は低湿である場合に前記清掃手段を逆転させる頻度を高くする構成を有しない場合に比べて、長期に亘って画像欠陥の発生を抑制することができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、画像形成装置ないし清掃手段の経時ないし履歴に応じて帯電手段と清掃手段との当接量を増加させる当接量変更手段を備えていない構成に比べて、長期に亘って画像欠陥の発生を抑制することができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、帯電手段と清掃手段との間に定荷重となるように荷重を付与する荷重付与手段を備えていない構成に比べて、長期に亘って画像欠陥の発生を抑制することができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、帯電手段の表面に接触する表面部と交差する側面部も帯電手段の表面と接触して帯電手段の表面を清掃することができる。
【００２４】
請求項８、９、１０に記載の発明によれば、清掃部が清掃手段の回転に伴って軸方向の全幅に亘って帯電手段の表面と接触して清掃することができる。
【００２５】
請求項１１、１２に記載の発明によれば、清掃部が清掃手段の軸方向の全幅に亘って帯電手段の表面と接触して清掃することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】画像形成装置の内部構成を示す断面模式図である。
【図２】感光体ユニットの内部構造を示す断面図である。
【図３】感光体ユニットにおける帯電ロールとクリーニングロールの接触を示す要部斜視図である。
【図４】感光体ユニットにおける帯電装置を示す斜視図である。
【図５】帯電ロールとクリーニングロールの当接を説明する図である。
【図６】帯電ロールの表面の拡大模式図である。
【図７】クリーニングロールの表面のＳＥＭ画像である。
【図８】クリーニングロールの表面の拡大模式図である。
【図９】清掃体の第１の突部と第２の突部を示すクリーニングロールの表面のＳＥＭ画像である。
【図１０】クリーニングロールを示す図である。
【図１１】変形例１に係るクリーニングロールを示す図である。
【図１２】変形例２に係るクリーニングロールを示す図である。
【図１３】変形例３に係るクリーニングロールを製造方法とともに示す図である。
【図１４】変形例４に係るクリーニングロールを製造方法とともに示す図である。
【図１５】クリーニングロールの清掃体と帯電ロールの表面層の凹凸との接触を示す拡大断面模式図である。
【図１６】クリーニングロールの清掃作用を説明する模式図である。
【図１７】トナー画像の面積率に基づいて行う感光体ユニットの逆転制御の動作の流れを示すフローチャート、である。
【図１８】１ジョブあたりの印刷枚数に基づいて行う感光体ユニットの逆転制御の動作の流れを示すフローチャート、である。
【図１９】環境条件に基づいて行う感光体ユニットの逆転制御の動作の流れを示すフローチャートである。
【図２０】クリーニングロールの逆転制御を実施したときの印刷実験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
【００２８】
（１）画像形成装置の構成
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置１の全体構成及び動作を説明する。
【００２９】
画像形成装置１は、制御装置１０、給紙装置２０、感光体ユニット３０、現像装置４０、露光装置５０、転写装置６０、定着装置７０、を備えて構成されている。画像形成装置１の上面（Ｚ方向）には、画像が記録された用紙Ｐが排出・収容される排出トレイＴｒが形成されている。
【００３０】
制御装置１０は、画像形成装置１の動作を制御する制御手段の一例としての画像形成装置制御部１１と、印刷処理要求に応じた画像データを準備するコントローラ部１２、露光装置５０の光源の点灯を制御する露光制御部１３、電源装置１４等を有する。電源装置１４は、後述する帯電ロール３３、現像ロール４２、転写ロール６１等に電圧を印加するとともに、露光装置５０に電力を供給する。
【００３１】
画像形成装置１の底部には、給紙装置２０が設けられている。給紙装置２０は、用紙積載板２１を備え、用紙積載板２１の上面には記録媒体である用紙Ｐが積載される。用紙積載板２１に積載され、規制板（不図示）で幅方向位置が決められた用紙Ｐは、上側から１枚ずつ用紙引き出し部２２により前方（Ｘ方向）に引き出された後、レジストロール対２３のニップ部まで搬送される。
【００３２】
感光体ユニット３０は、給紙装置２０の上方に設けられ、ユニットハウジング３２内に像保持手段の一例としての感光体ドラム３１を備えている。感光体ドラム３１の回転方向にそって、帯電手段の一例としての帯電ロール３３、現像装置４０、転写ロール６１、クリーニングブレード３５が配置されている。帯電ロール３３には、帯電ロール３３の表面をクリーニングする清掃手段の一例としてのクリーニングロール３４が接触して配置されている。
【００３３】
現像装置４０は、内部に現像剤が収容される現像ハウジング４１を有する。現像ハウジング４１内には、感光体ドラム３１に対向して配置された現像ロール４２と、この現像ロール４２の背面側斜め下方には現像剤を現像ロール４２側へ撹拌搬送するパドルホイール４３が配置されている。更に、このパドルホイール４３の背面側には撹拌搬送用の一対のオーガ４４、４５が配設されている。現像ロール４２には、現像剤の層厚を規制する層規制ロール４６が近接配置されている。
【００３４】
露光装置５０は、光源として用いられるレーザビーム出射手段（不図示）と、レーザビーム出射手段からのレーザビームＬＢを偏向反射させる回転多面鏡（ポリゴンミラー）５５と、を備え、形成される画像データに応じて変調されたレーザビームＬＢで感光体ドラム３１の表面を光走査する。
【００３５】
回転する感光体ドラム３１の表面は、帯電ロール３３により帯電され、露光装置５０から出射するレーザビームＬＢにより静電潜像が形成される。感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は現像ロール４２によりトナー像として現像される。
【００３６】
転写装置６０は、感光体ドラム３１とニップを形成する転写ロール６１と、用紙搬送ガイド６２と、から構成されている。転写ロール６１には、画像形成装置制御部１１により制御される電源装置１４から転写電圧が印加され、感光体ドラム３１と転写ロール６１間を通過する用紙Ｐに感光体ドラム３１上のトナー像を転写する。
【００３７】
感光体ドラム３１表面の残留トナーは、クリーニングブレード３５により除去され、感光体ドラム３１を支持するユニットハウジング３２内部に一時的に回収される。その後、感光体ドラム３１の表面は、帯電ロール３３により再帯電される。尚、クリーニングブレード３５で除去しきれず帯電ロール３３に付着した残留物は、帯電ロール３３に接触して回転するクリーニングロール３４の表面に捕捉され、蓄積される。
【００３８】
定着装置７０は一対の定着ロール７１、７２を有し、一対の定着ロール７１、７２の圧接領域によって定着領域が形成される。
転写装置６０においてトナー像が転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で用紙搬送ガイド６２を経由して定着装置７０に搬送される。定着装置７０に搬送された用紙Ｐは、一対の定着ロール７１、７２により圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。定着トナー像が形成された用紙Ｐは、搬送ガイド７３ａ、７３ｂによってガイドされ、排出ローラ対７４から画像形成装置１上面の排出トレイＴｒに排出される。
【００３９】
画像形成装置１には、発熱を伴う定着装置７０や電源装置等から直接輻射熱を受けない機内に、温湿度センサＳＴが備えられている。温湿度センサＳＴは、画像形成装置の機内環境条件である温度及び湿度を検知し、画像形成装置制御部１１は検知結果に基づいて、画像形成条件の設定及び変更を行う。
【００４０】
（２）感光体ユニットの構成と機能
図２は感光体ユニット３０の内部構成を示す断面模式図、図３は感光体ユニット３０における帯電ロール３３とクリーニングロール３４の接触を示す要部斜視図、図４は感光体ユニット３０における帯電装置を示す斜視図、図５は帯電ロール３３とクリーニングロール３４の当接を説明する図である。
以下、図面を参照しながら感光体ユニット３０の構成について説明する。
【００４１】
（２．１）感光体ユニットの全体構成
感光体ユニット３０は、感光体ドラム３１、支持体としてのユニットハウジング３２、帯電ロール３３、クリーニングロール３４、クリーニングブレード３５、トナー回収オーガー３６、第１軸受部材３７、第２軸受部材３８、荷重付与手段の一例としてのスプリングＳＲで主要部が構成されている。
尚、感光体ユニット３０は、画像形成装置１に着脱可能とされている。
【００４２】
ユニットハウジング３２は、感光体ドラム３１を回転支持するとともに、感光体ドラム３１の表面を清掃するクリーニングブレード３５を固定支持する。また、クリーニングブレード３５が感光体ドラム３１の表面から除去したトナーや紙紛等を一時的に収容する。
【００４３】
クリーニングブレード３５は、耐磨耗性、耐欠け性、耐クリープ性などの機械的性質に優れる材料、例えば、熱硬化型ポリウレタンゴム等のウレタンゴムが断面形状Ｌ字形の板金からなるホルダ３５Ａに接着固定されてなり、ユニットハウジング３２にネジ固定されている。そして、クリーニングブレード３５の先端３５ａは予め定められた接触圧で感光体ドラム３１の表面に接触し、感光体ドラム３１の表面からトナーや紙紛等を除去する。
【００４４】
トナー回収オーガー３６は、スクリューからなっており、感光体ドラム３１の表面から除去されてユニットハウジング３２に収容された廃トナー等を撹拌しながら廃トナーボックス（不図示）に搬送する。
【００４５】
ユニットハウジング３２は、帯電ロール３３を回転支持するとともに、帯電ロール３３に対向、接触して配置されるクリーニングロール３４を回転自在に支持する。帯電ロール３３及びクリーニングロール３４は、それぞれ第２軸受部材３８、第１軸受部材３７を介してユニットハウジング３２内に回転可能かつ移動可能に支持されている。
【００４６】
帯電ロール３３は、図５に示すように、クリーニングロール３４を介してスプリングＳＲにより感光体ドラム３１に所定の定荷重で押圧され、帯電ロール３３の周面に沿って弾性変形して帯電ニップ部を形成しながら、感光体ドラム３１の回転に伴って感光体ドラムに対して従動回転する。
また、クリーニングロール３４は、スプリングＳＲにより帯電ロール３３に所定の定荷重で当接して帯電ロール３３に接触しながら従動回転する。
【００４７】
帯電ロール３３及びクリーニングロール３４を所定の定荷重で押圧するスプリングＳＲは、一端が支持板３９で支持され、支持板３９は偏心カムＣＭによって移動可能に支持されている。偏心カムＣＭは、画像形成装置制御部１１により、感光体ユニット３０の経時ないし使用履歴に応じて帯電ロール３３に対するクリーニングロール３４の当接量を増加させるようにその回転が制御される。
これにより、クリーニングロール３４が経時ないし使用により、その外径が磨耗したり収縮して帯電ロール３３への当接量が減少する場合、当接量を増加させることにより帯電ロール３３との従動摺擦力の減少が抑制され、長期に亘って画像欠陥の発生を抑制することができる。
【００４８】
（２．２）帯電ロール
図６は帯電ロール３３の表面の拡大模式図である。
帯電ロール３３は、導電性のシャフト３３ａ上に帯電層３３ｂとして導電性弾性層、表面層が順次形成されたものである。
帯電層３３ｂを構成する導電性弾性層は、例えば、弾性を有するゴム等の弾性材に、導電性弾性層の抵抗を調整するカーボンブラックやイオン導電材等の導電材を適宜添加して、導電性のシャフト３３ａの周面に被覆することにより形成される。
【００４９】
帯電層３３ｂを構成する表面層は、トナー成分や紙粉等による汚染の防止のために設けられものであり、表面層の材料としては、樹脂、ゴム等の何れを用いてもよく特に限定するものではないが、フッ素系あるいはシリコン系の樹脂、特に、フッ素変性アクリレートポリマーで構成されることが好ましい。
【００５０】
また、表面層は、抵抗調整のための導電性粒子の他に表面に凹凸を形成するためにシリカやナイロン粒子等の絶縁性のフィラー３３ｃが分散された構成を有する。したがって、表面層の表面は、図６に模式的に示すように、絶縁性のフィラー３３ｃが間隔をあけて配置された状態となっており、凹凸が形成されている。表面層の十点平均表面粗さＲｚを３〜１２μｍの範囲に設定することによって、凹凸の高低差による局所的な異常放電を抑制し白点等の画像欠損を軽減することも行われている。十点平均表面粗さＲｚが３μｍ未満であると、トナーや外添剤などの異物が付着する虞があり、十点平均表面粗さＲｚが１２μｍよりも大きい場合には、凹凸部分にトナー外添剤等が溜まり易くなり、また、凹凸の高低差が大きいことによって局所的に異常放電が発生し、均一帯電が妨げられ、白点等の画像欠損が生じてしまう。
【００５１】
（２．３）クリーニングロール
図７はクリーニングロール３４の表面のＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）画像、図８はクリーニングロール３４の表面の拡大模式図、図９は清掃体３４０の第１の突部３４２Ａと第２の突部３４２Ｂを示すクリーニングロール３４の表面のＳＥＭ画像である。
クリーニングロール３４は、快削鋼、ステンレス鋼等からなるシャフト３４ａ上に、発泡弾性体のスポンジ層からなる清掃体３４０が接着されて形成されている。清掃体３４０は、帯電ロール３３との従動摺擦によりトナー外添剤や紙粉などを効率的にクリーニングする。
そして発泡体である清掃体３４０のセル内に取り込まれたトナー外添剤や紙粉が、セル内で凝集して適度な大きさになると、クリーニングロール３４から帯電ロール３３を介して感光体ドラム３１に戻され、感光体ドラム３１をクリーニングするクリーニングブレード３５で清掃され回収される。
【００５２】
清掃体３４０の表面は、多数の突部３４２を有している。突部３４２は、図７に示すように、隣り合うセル３４１のセル膜３４１ａ（図８  参照）の切断面として形成され、突部３４２の頂面３４２ａの形状は、図８に模式的に示すように、三角形状が多いが、菱形に近い四角形状等の多角形状のものもある。
【００５３】
突部３４２には、図９に示すように、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａ（図９（ａ）参照）と、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂ（図９（ｂ）参照）とがある。第１の突部３４２Ａは、主として、セル３４１を有する発泡弾性体にすき加工・たち加工を施した際に形成され、第２の突部３４２Ｂは、セル３４１を有する発泡弾性体に研磨加工を施した際に形成される。
本実施形態に係るクリーニングロール３４は、清掃体３４０が、セル構造を有する発泡弾性体の隣り合うセル３４１の境界部に存在するセル膜３４１ａの切断面である第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａと、第１の突部３４２Ａよりも小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂと、からなる。
【００５４】
（２．４）クリーニングロールの構成
図１０はクリーニングロール３４を示す図である。
クリーニングロール３４Ｃは、快削鋼、ステンレス鋼等からなるシャフト３４ａ上に、発泡弾性体のスポンジ層からなる清掃体３４０が螺旋状に巻き回されて形成されている。
清掃体３４０は、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａと、三角形で頂面が第１の突部に比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂからなり、第１清掃部３４０Ａは帯電ロール３３に接触する表面部と交差する側面部に形成され、第２清掃部３４０Ｂは、表面部に形成されている。
【００５５】
「変形例１」
図１１は変形例１のクリーニングロール３４Ａを示す図である。
クリーニングロール３４Ａは、快削鋼、ステンレス鋼等からなるシャフト３４ａ上に、発泡弾性体のスポンジ層からなる清掃体３４０が接着されて形成されている。
清掃体３４０は、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａと、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂからなり、第１清掃部３４０Ａは被清掃体である帯電ロール３３に接触する表面部と交差する側面部に形成され、第２清掃部３４０Ｂは、表面部に形成されている。
【００５６】
清掃体３４０は、表面部に研磨加工が施されることによって、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂが形成され、清掃体３４０の表面部の一部に螺旋状にすき加工を施すことで、側面部に多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａ形成される。
【００５７】
「変形例２」
図１２は変形例２に係るクリーニングロール３４Ｂを示す図である。
クリーニングロール３４Ｅは、快削鋼、ステンレス鋼等からなるシャフト３４ａ上に、発泡弾性体のスポンジ層からなる清掃体３４０が接着されて形成されている。
清掃体３４０は、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａと、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂからなり、第１清掃部３４０Ａと第２清掃部３４０Ｂは、清掃体３４０の表面にシャフト３４ａの軸線方向に連続しシャフト３４ａの周方向に交互に形成されている。
【００５８】
清掃体３４０の表面部の一部にシャフト３４ａの軸線方向に連続してシャフト３４ａの周方向に交互に、所定の幅Ｗですき加工を施すことで、側面部に多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａが形成される。
【００５９】
「変形例３」
図１３は変形例３に係るクリーニングロール３４Ｃを製造方法とともに示す図である。
クリーニングロール３４Ｃは、快削鋼、ステンレス鋼等からなるシャフト３４ａ上に、発泡弾性体のスポンジ層からなる清掃体３４０が接着されて形成されている。
清掃体３４０は、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａと、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂからなり、第２清掃部３４０Ｂは、帯電ロール３３に接触する表面部に形成され、第１清掃部３４０Ａは第２清掃部３４０Ｂに切り込みＳを入れることにより形成されている。
【００６０】
図１３に示すように、切り込みＳは、研磨加工が施された清掃体３４０の表面部に金属製刃物ですき加工を行うように、シャフト３４ａの軸線方向に対して交差して複数設けられている。これにより、清掃体３４０には、切り込みＳに沿って、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａが形成される。
【００６１】
「変形例４」
図１４は変形例４に係るクリーニングロール３４Ｄを製造方法とともに示す図である。
クリーニングロール３４Ｄは、快削鋼、ステンレス鋼等からなるシャフト３４ａ上に、発泡弾性体のスポンジ層からなる清掃体３４０が接着されて形成されている。
清掃体３４０は、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａと、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂからなり、第２清掃部３４０Ｂは、帯電ロール３３に接触する表面部に形成され、第１清掃部３４０Ａは第２清掃部３４０Ｂに切り込みＳを入れることにより形成されている。
【００６２】
図１４に示すように、切り込みＳは、研磨加工が施された清掃体３４０の表面部に金属製刃物ですき加工を行うように、シャフト３４ａの軸線方向に沿って複数個所設けられている。これにより、清掃体３４０には、切り込みＳに沿って、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａが形成される。
【００６３】
（２．５）クリーニングロールの作用
図１５はクリーニングロール３４の清掃体３４０と帯電ロール３３の表面層の凹凸との接触を示す拡大断面模式図、図１６はクリーニングロール３４の清掃作用を説明する模式図である。
クリーニングロール３４の清掃体３４０は、第２清掃部３４０Ｂの第２の突部３４２Ｂが、帯電ロール３３の表面の凹部の底に到達する大きさに形成されている。具体的には、フィラー３３ｃの間隔の平均値Ｓｍに対して第２の突部３４２Ｂ（頂面３４２Ｂａ）が小さく設定されている。
一方、第１清掃部３４０Ａは、フィラー３３ｃの間隔の平均値Ｓｍに対して第１の突部３４２Ａ（頂面３４２Ａａ）が大きく設定されている。
帯電ロール３３の凹部の底に経時的に溜まっていくトナー外添剤等は、第２の突部３４２Ｂが、凹部の底に到達して清掃することで、帯電ロール３３の凹部には汚れが蓄積せず、帯電不良等による画質低下の発生が抑制される。
【００６４】
また、帯電ロール３３は感光体ドラム３１に接触する際に、凸部（フィラー３３ｃ）に圧力がかかりやすく、凸部にトナー外添剤等が付着していると、凹部の底に比べて、凸部の表面に強固に固着しやすい。したがって、第２の突部３４２Ｂのように、凹部の底まで入るような細い突部だけでは、強固に付着した凸部（フィラー３３ｃ）の汚れを除去できない虞がある。
これに対して、本実施形態に係るクリーニングロール３４は、清掃体３４０が、第２の突部３４２Ｂよりも大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａを有し、第１の突部３４２Ａは、第２の突部３４２Ｂに比べて、掻き取り力が高く、凸部に強固に付着した汚れも除去することができる。
【００６５】
このような清掃体３４０を有するクリーニングロール３４は、清掃体３４０が、表面部と、表面部に交差する側面部からなり、帯電ロール３３に当接して接触した状態で回転するために、図１６（ａ）に模式的に示すように、清掃体３４０は、回転方向に変形して、表面部のみならず側面部の一部も帯電ロール３３の表面と接触する。また、感光体ドラム３１が正転方向とは異なる逆方向に一時的に逆転すると、図１６（ｂ）に模式的にしめすように、清掃体３４０は、正転時とは逆方向に変形して、正転時とは反対側の側面部の一部が帯電ロール３３の表面と接触する。
【００６６】
表面部には、三角形で頂面が第１の突部３４２Ａに比べて小さい第２の突部３４２Ｂを有する第２清掃部３４０Ｂが形成され、側面部には、多角形で頂面が大きい第１の突部３４２Ａを有する第１清掃部３４０Ａが形成されているために、清掃体３４０は、帯電ロール３３の表面の凹部及び凸部を表面部のみならず、側面部のいずれかでも清掃する。
【００６７】
（３）感光体ユニットの回転制御
図１７はトナー画像の面積率に基づいて行う感光体ユニット３０の逆転制御の動作の流れを示すフローチャート、図１８は１ジョブあたりの印刷枚数に基づいて行う感光体ユニット３０の逆転制御の動作の流れを示すフローチャート、図１９は環境条件に基づいて行う感光体ユニット３０の逆転制御の動作の流れを示すフローチャートである。以下、感光体ユニット３０の回転制御についてフローチャートを参照しながら説明する。
【００６８】
画像形成装置１は、感光体ドラム３１上に形成される通常トナー像の面積率情報、１ジョブあたりの画像形成枚数情報及び環境情報の少なくともいずれかの情報に基づいて、クリーニングロール３４を正転方向とは異なる逆方向に一時的に逆転させる制御を行う。これにより、クリーニングロール３４を逆転させる構成を有しない場合に比べて、長期に亘って画像欠陥の発生を抑制することができる。
【００６９】
画像形成装置制御部１１は、コントローラ部１２から通常トナー画像の面積率の情報を取得する（Ｓ１０１）。通常トナー画像の面積率は、画像形成する指定用紙の全体面積に対するトナー像の割合をいい、白紙（０％）と全黒（１００％）の間の面積率となる。面積率が高いほど、転写後の残留トナーも多くなり、クリーニングブレード３５で除去しきれず帯電ロール３３に付着するトナー外添剤等は多くなる。
【００７０】
次に、取得した面積率に基づいて、面積率に応じて設定されるクリーニングロール３４の逆転頻度Ｎ１を予め備えるテーブルから選択する（Ｓ１０２）。逆転は、面積率が高くなると、逆転させる機会の頻度が高くなるように設定されている。
そして、画像形成を開始した後、印刷枚数Ｎをカウントして（Ｓ１０３）、予め選択した逆転頻度Ｎ１に到達したか否か判断する（Ｓ１０４）。
【００７１】
印刷枚数Ｎが逆転頻度Ｎ１に到達した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、感光体ドラム３１を逆転させる（Ｓ１０５）。感光体ドラム３１を逆転させることで、帯電ロール３３及びクリーニングロール３４も逆転する。逆転は予め設定されている設定回転回数Ｒｔｈに達するまで行われる（Ｓ１０６）。一例として、帯電ロール１０回転分の逆転制御が行われる。
【００７２】
帯電ロール３３の逆転の回転回数Ｒが設定回転回数Ｒｔｈに達する（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）と、感光体ドラム３１の回転を正転にする（Ｓ１０７）。これにより、図１６（ｂ）に模式的に示すように、クリーニングロール３４の正転時とは反対側の側面部が帯電ロール３３の表面に接触して帯電ロール３３表面を清掃する。
【００７３】
感光体ユニット３０の逆転制御は、図１８に示すように、１ジョブあたりの印刷枚数が多い場合にも実施される。
画像形成装置制御部１１は、コントローラ部１２から１ジョブあたりの印刷枚数（以下、ランレングスＲＬと記す）の情報を取得する（Ｓ２０１）。ランレングスＲＬが大きいほど、帯電ロール３３に付着するトナー外添剤等は多くなる。
【００７４】
次に、取得した１ジョブあたりのランレングスＲＬに基づいて、ランレングスＲＬに応じて設定されるクリーニングロール３４の逆転頻度Ｎ１を予め備えるテーブルから選択する（Ｓ２０２）。逆転は、ランレングスＲＬが大きくなると、逆転させる機会の頻度が高くなるように設定されている。
そして、画像形成を開始した後、印刷枚数Ｎをカウントして（Ｓ２０３）、予め選択した逆転頻度Ｎ１に到達したか否か判断する（Ｓ２０４）。
【００７５】
印刷枚数Ｎが逆転頻度Ｎ１に到達した場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、感光体ドラム３１を逆転させる（Ｓ２０５）。逆転は予め設定されている設定回転回数Ｒｔｈに達するまで行われ（Ｓ２０６）、帯電ロール３３の逆転の回転回数Ｒが設定回転回数Ｒｔｈに達する（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）と、感光体ドラム３１の回転を正転にする（Ｓ２０７）。これにより、図１６（ｂ）に模式的に示すように、クリーニングロール３４の正転時とは反対側の側面部が帯電ロール３３の表面に接触して帯電ロール３３表面を清掃する。
【００７６】
感光体ユニット３０の逆転制御は、図１９に示すように、環境条件が低温又は低湿である場合にも実施される。
画像形成装置制御部１１は、コントローラ部１２から画像形成装置１の機内環境条件である温度及び湿度の情報を取得する（Ｓ３０１）。環境条件が低温又は低湿であるほど、転写後の残留トナーがクリーニングブレード３５をすり抜け、帯電ロール３３に付着するトナー外添剤等が多くなる。
【００７７】
次に、取得した温度及び湿度に基づいて、温度及び湿度に応じて設定されるクリーニングロール３４の逆転頻度Ｎ１を予め備えるテーブルから選択する（Ｓ３０２）。逆転は
、環境条件が低温、低湿になるほど、逆転させる機会の頻度が高くなるように設定されている。例えば、温度条件として１０℃〜１５℃、湿度条件として１５％ＲＨ〜３０％ＲＨでは、転写後の残留トナーがクリーニングブレード３５をすり抜けやすくなる。
そして、画像形成を開始した後、印刷枚数Ｎをカウントして（Ｓ３０３）、予め選択した逆転頻度Ｎ１に到達したか否か判断する（Ｓ３０４）。
【００７８】
印刷枚数Ｎが逆転頻度Ｎ１に到達した場合（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、感光体ドラム３１を逆転させる（Ｓ３０５）。逆転は予め設定されている設定回転回数Ｒｔｈに達するまで行われ（Ｓ３０６）、帯電ロール３３の逆転の回転回数Ｒが設定回転回数Ｒｔｈに達する（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）と、感光体ドラム３１の回転を正転にする（Ｓ３０７）。これにより、図１６（ｂ）に模式的に示すように、クリーニングロール３４の正転時とは反対側の側面部が帯電ロール３３の表面に接触して帯電ロール３３表面を清掃する。
【００７９】
「実施例」
図２０はクリーニングロール３４の逆転制御を実施したときの印刷実験結果を示す図である。
図１に示す画像形成装置１にクリーニングロール３４を組み込んで、面積率、ランレングスＲＬ、環境条件を変化させて印刷を行い、ハーフトーン（網点画像）上の筋の発生を目視で確認した。
【００８０】
「実施例１」
画像面積率５％、ランレングスＲＬ５、環境条件２０℃／５０％ＲＨで、１０００枚印刷ごとに、クリーニングロール３４を１回あたり帯電ロール１０回転分の逆転動作。
「比較例１」
画像面積率５％、ランレングスＲＬ５、環境条件２０℃／５０％ＲＨでクリーニングロール３４は正転。
「実施例２」
画像面積率４０％、ランレングスＲＬ５を４０ジョブ及びランレングスＲＬ２００、環境条件１０℃／１５％ＲＨで、１０００枚印刷ごと及びランレングスＲＬ２００ごとに、クリーニングロール３４を１回あたり帯電ロール１０回転分の逆転動作。
「比較例２」
画像面積率４０％、ランレングスＲＬ５を４０ジョブ及びランレングスＲＬ２００、環境条件１０℃／１５％ＲＨで、１０００枚印刷ごとに、クリーニングロール３４を１回あたり帯電ロール１０回転分の逆転動作。
【００８１】
実施例１においては、比較例１が２１２ｋ枚印刷後にハーフトーン筋が発生したのに対し、２８８ｋ枚印刷後にハーフトーン筋が認められた。これにより、クリーニングロール３４の逆転動作を入れることで、クリーニングロール３４の逆転動作を入れない場合に比べて、より長期に亘って画像欠陥の発生を抑制することができることが確認された。
【００８２】
実施例２においては。比較例２が２２０ｋ枚印刷後にハーフトーン筋が発生したのに対し、２８０ｋ枚印刷後にハーフトーン筋が認められた。これにより、画像面積率が高く、ランレングスＲＬが大きく、環境条件が低温、低湿条件であっても、クリーニングロール３４の逆転動作をより高い頻度で入れることで、クリーニングロール３４の逆転動作の頻度が高くない場合に比べて、より長期に亘って画像欠陥の発生を抑制することができることが確認された。
【符号の説明】
【００８３】
１・・・画像形成装置
１０・・・制御装置
２０・・・給紙装置
３０・・・感光体ユニット
３１・・・感光体ドラム
３３・・・帯電ロール 
３４、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄ・・・クリーニングロール
３４０・・・清掃体
３４０Ａ・・・第１清掃部
３４２Ａ・・・第１の突部
３４０Ｂ・・・第２清掃部
３４２Ｂ・・・第２の突部
３７・・・第１軸受部材
３８・・・第２軸受部材
４０・・・現像装置
５０・・・露光装置
６０・・・転写装置
７０・・・定着装置
ＳＴ・・・温湿度センサ
ＳＲ・・・スプリング
【図１】
2019133064.tif 000003
【図２】
2019133064.tif 000004
【図３】
2019133064.tif 000005
【図４】
2019133064.tif 000006
【図５】
2019133064.tif 000007
【図６】
2019133064.tif 000008
【図７】
2019133064.tif 000009
【図８】
2019133064.tif 000010
【図９】
2019133064.tif 000011
【図１０】
2019133064.tif 000012
【図１１】
2019133064.tif 000013
【図１２】
2019133064.tif 000014
【図１３】
2019133064.tif 000015
【図１４】
2019133064.tif 000016
【図１５】
2019133064.tif 000017
【図１６】
2019133064.tif 000018
【図１７】
2019133064.tif 000019
【図１８】
2019133064.tif 000020
【図１９】
2019133064.tif 000021
【図２０】
2019133064.tif 000022