(57)【要約】【課題】構成の複雑化、大型化を招くことなく、簡単な構成により作像時と非作像時における研磨部材の対感光体線速比を変えることで、トナー凝集体の除去能力を調整する。【解決手段】像担持体表面を研磨して付着したトナー凝集体を除去するために回転する研磨部材２１と、像担持体表面のトナー像を転写材に転写する転写部材と、転写後の像担持体上に残留した残トナーを除去するクリーニング部材と、を備え、非作像時に像担持体を逆回転させる画像形成装置において、研磨部材は、像担持体の正回転時には像担持体と従動回転し、像担持体の逆回転時は回転停止、或いは非従動回転する。【選択図】図４
2017040852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を表面に担持して正逆回転する像担持体と、前記像担持体表面を研磨して付着したトナー凝集体を除去するために回転する研磨部材と、前記像担持体表面のトナー像を転写材に転写する転写部材と、転写後の前記像担持体上に残留した残トナーを除去するクリーニング部材と、を備え、
非作像時に前記像担持体を逆回転させる画像形成装置において、
前記研磨部材は、前記像担持体の正回転時には像担持体と従動回転し、前記像担持体の逆回転時は回転停止、或いは非従動回転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体の逆回転動作を、前記像担持体の１周長分、或いは１周長分以上行う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】
前記像担持体の逆回転時のトルク値を検知し、予め算出してある前記トルク値と前記像担持体表面の前記トナー凝集体量との相関関係から、前記トルク値が前記トナー凝集体ゼロに相当する値になるまで逆回転動作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】
前記像担持体の周方向位置検知機構を有し、前記像担持体の周長をＡ、逆回転時の前記像担持体表面の移動距離をＢとしたときに、Ａ/Ｂ回の逆回転動作で前記研磨部材が前記像担持体の１周分を研磨することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記研磨部材をワンウェイクラッチを備えた軸受によって一方向のみに回転可能な構成としたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記研磨部材は、ワンウェイクラッチを介して前記像担持体とギア連結され、前記像担持体の正回転時には前記研磨部材は空転し、前記像担持体の逆回転時には前記研磨部材は回転駆動されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記研磨部材は、発泡研磨ローラであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記発泡研磨ローラ表面には、研磨剤としてアルミナ樹脂が付着し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９】
前記発泡研磨ローラの材質はメラミンであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は感光体上に形成されるトナーの固着を効率的に除去して画質の低下を防止するクリーニングシステムを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクス等の電子写真式の画像形成装置では、一様に帯電した感光体（像担持体）上に原稿反射光、レーザー光等の光学的な画像情報を照射することにより形成した静電潜像に対して現像装置からトナーを供給して現像し、このトナー像を転写材上に転写してから定着させることによって画像形成を行っている。
トナーには、シリカ等の添加剤が外添されており、添加剤がトナーから遊離すると感光体表面に付着する。付着した添加剤を起点としてトナーが累積して堆積し、徐々に感光体表面に固着する。このようなトナーの固着が発生すると、感光体表面にシリカを核としたトナー凝集体からなる「メダカ状トナー凝集体」、即ち通称「メダカ」が現われ、画像品質を劣化させる原因となる。例えば、感光体表面にメダカ状トナー凝集体が発生すると転写材上に出力される画像にはメダカ状トナー凝集体によりトナーが帯電されず白抜けの画像が発生し易くなる。
転写後に感光体表面に残留したトナーを除去するために、回転するブラシローラを接触させて除去する方式が知られている。メダカ状トナー凝集体の発生を防止するには、ブラシローラのブラシと感光体との間の速度差を大きく設定し、感光体表面に大きな外力を与え、その表面に固着したトナーを掻き取るようにすればよい。
【０００３】
しかし、感光体表面は、回転するブラシローラから受ける外力によって比較的早期に摩耗するおそれがある。摩耗が発生すると、転写材に転写された画像が乱され画質が劣化する。感光体の摩耗を防止するには、感光体表面の線速度とその表面に接触するブラシローラのブラシの線速度との差を小さくし、感光体表面に大きな外力が作用しないようにすることが望ましい。
即ち、メダカ状トナー凝集体除去システムの副作用として感光体摩耗による感光体膜厚低下があり、これはメダカ状トナー凝集体除去機能とトレードオフの関係にある。
メダカ状トナー凝集体除去機能と感光体膜厚維持を両立するために、メダカ除去ローラの材質や喰い込み量、線速の調整が必要になるが、同一線速しか設定できない機種の場合にはこれらの調整が非常に困難で、どちらかに寄った設定にせざるをえなかった。
【０００４】
近年、コストダウンのため、一成分現像方式で、かつ潤滑剤レスシステムを採用した作像システムが活用されている。一成分現像方式の作像システムは、二成分現像方式と比較して部品点数が少なく低コストであるという利点を有する。潤滑剤レスシステムは、感光体表面にトナーが固着することを防止するための潤滑剤や塗布構成が不要となる利点を有する。
但し、一成分現像、且つ潤滑剤レスの作像システムには感光体表面にメダカ状トナー凝集体が発生し易いという問題がある。即ち、一成分現像システムでは、トナーを感光体ドラム表面に押し付けて現像するため、トナーから遊離したシリカがドラムに付着し易い。また潤滑剤レスシステムでは、感光体を保護する手段としての潤滑剤が存在しないためにシリカが付着し易い。
そのため、一成分現像システムにおいても、メダカ状トナー凝集体の除去を目的として、ブラシや発泡ローラ等のトナー凝集体除去部材を感光体に当接させ、感光体との線速差を持たせて表面を摺擦する構成が既に知られている。
【０００５】
しかし、これまでのメダカ状トナー凝集体除去のための構成例としては、トナー凝集体除去機能は達成できるが、感光体摩耗対策が不十分であるために目標寿命を断念した構成、もしくは、感光体摩耗対策は充分であるが、トナー凝集体除去機能が不十分であるために目標品質を断念した構成等がある。つまり、トナー凝集体除去機能、感光体摩耗防止を共に達成できる設定は困難であった。
この問題は、メダカ除去ローラを独立駆動することで感光体に対する線速を変化させる、もしくは、モータ等を使ってメダカ除去ローラの食い込み量を変化させることで解決可能であるが、どちらもコストアップを招くという問題がある。
【０００６】
特許文献１には、トナー凝集体除去手段としてブラシを用いた場合のトナーフィルミング除去効率の低下を防止するために、フィルミング除去ブラシの像担持体に対する食い込み量、及び線速を変化させる構成が開示されている。
しかし、装置構成の複雑化によるコストアップを防止できない点で依然として課題が残されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、感光体とは別個の駆動系を増設する等の複雑化、大型化を招くことなく、簡単な構成により作像時と非作像時における研磨部材の対感光体線速比を変えることで、トナー凝集体の除去能力を調整することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、トナー像を表面に担持して正逆回転する像担持体と、前記像担持体表面を研磨して付着したトナー凝集体を除去するために回転する研磨部材と、前記像担持体表面のトナー像を転写材に転写する転写部材と、転写後の前記像担持体上に残留した残トナーを除去するクリーニング部材と、を備え、非作像時に前記像担持体を逆回転させる画像形成装置において、前記研磨部材は、前記像担持体の正回転時には像担持体と従動回転し、前記像担持体の逆回転時は回転停止、或いは非従動回転することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、像担持体とは別個の駆動系を増設する等の複雑化、大型化を招くことなく、簡単な構成により作像時と非作像時における研磨部材の対感光体線速比を変えることで、トナー凝集体の除去能力を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子写真式画像形成装置の作像部を中心とした概略構成を示す説明図である。
【図２】図１の感光体ドラム付近を拡大した正面略図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は一つの実施形態に係る研磨部材（メダカ除去ローラ）の駆動機構の構成並びに感光体正転時の動作を説明する正面略図、及び搬送方向下流側から見た斜視図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は同実施形態に係る研磨部材の駆動機構の構成、並びに感光体逆転時の動作を説明する正面略図、及び搬送方向下流側から見た斜視図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は他の実施形態に係る研磨部材の駆動機構の構成、並びに感光体正転時の動作を説明する正面略図、及び搬送方向下流側から見た斜視図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は同実施形態に係る研磨部材の駆動機構の構成、並びに感光体逆転時の動作を説明する正面略図、及び搬送方向下流側から見た斜視図である。
【図７】（ａ）は、感光体ドラム表面に形成されたメダカ状トナー凝集体の量と感光体ドラムの逆回転時のトルクとの関係を示す図であり、（ｂ）は感光体ドラムの逆回転時のトルクと逆回転動作時間との関係を示す図であり、（ｃ）はモータ電流値とトルクとの相関関係を示す図であり、（ｄ）はモータに流れる電流値から感光体ドラムのトルクを算出して、逆回転時間を制御する回路構成を示した図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るトナー凝集体除去のための構成例を示した図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は感光体ドラムの回転位置検知のための構成例を示す斜視図、及び正面図である。
【図１０】アルミナを研磨部材に塗布する構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電子写真式画像形成装置（ＬＥＤ書き込みプリンタ）の作像部を中心とした概略構成を示す説明図である。
この画像形成装置の作像部は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に周方向に沿って順次配置された帯電ローラ２と、現像装置３と、転写ローラ４と、クリーニングブレード５と、帯電ローラ２と現像装置３との間に配置された露光装置６と、を備えている。また、感光体ドラム１と転写ローラ４間に形成される転写ニップ部Ｎの記録紙Ｐの搬送方向下流側には、定着装置７が設置されている。
【００１２】
本例に係る感光体ドラム１は、直径３０ｍｍの負帯電の有機感光体であり、アルミニウム製のドラム基体（不図示）上に感光体層（不図示）を有しており、作像時にはメインモータ（不図示）の駆動により所定の周速で矢印ａ方向（時計回り方向）に回転駆動され、その回転過程において接触する帯電ローラ２により負極性の一様な帯電を受ける。
接触帯電手段としての帯電ローラ２は、感光体ドラム１表面に回転自在に接触し、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアス（直流成分に交流成分を重畳したバイアス）によって感光体ドラム１を負極性の所定電位に均一に帯電する。
【００１３】
現像装置３は、現像容器３ａの開口部に感光体ドラム１と対向配置された回転自在な現像ローラ３ｅを備えており、現像ローラ３ｅ表面に担持された現像剤（トナー）を感光体ドラム１表面の静電潜像に付着させてトナー像として現像（可視像化）する。現像容器３ａ内のトナーは、攪拌部材３ｃによって攪拌されて供給ローラ３ｂより現像ローラ３ｅ側に供給される。現像ローラ３ｅ表面のトナーは規制ブレード３ｄにより層厚規制を受けて所定層厚に形成される。現像ローラ３ｅには、現像バイアス電源（不図示）から直流成分に交流成分を重畳した所定の現像バイアスが印加される。
接触転写手段としての転写ローラ４は、反時計回り方向へ回転しながら感光体ドラム１表面に所定の押圧力で接触して転写ニップ部Ｎを形成し、転写バイアス電源（不図示）から印加される転写バイアスにより、感光体ドラム１と転写ローラ４間の転写ニップ部Ｎにて感光体ドラム１表面のトナー像を転写材としての記録紙（転写材）Ｐに転写する。
記録紙Ｐは、図示しない給紙トレイからレジストローラ１２により転写ニップ部Ｎに搬送される。転写ニップ部Ｎに進入する際、転写入口ガイド１１により記録紙は保持される。
【００１４】
露光手段としての露光装置６は、ホストコンピュータ（不図示）から入力される画像情報の時系列デジタル画像信号に対応して変調されたＬＥＤ光がＬＥＤアレイから出力され、感光体ドラム１表面を露光することにより、画像情報に応じた静電潜像が形成される。定着装置７は、定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂを有しており、定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂとの間の定着ニップにて記録紙Ｐを挟持搬送しながら、記録紙Ｐの表面に転写されたトナー像を加熱加圧して熱定着する。
符号２１はシリカを核としたトナー凝集体からなる「メダカ状トナー凝集体」、即ち所謂「メダカ」を除去するトナー凝集体除去部材としてのメダカ除去ローラであり、クリーニングブレード５の下流、且つ帯電ローラ２の上流に配置され、感光体に当接している。メダカ除去ローラについては、後で詳細に説明する。
【００１５】
次に、画像形成装置による作像動作について説明する。
ホストコンピュータ（不図示）から画像情報が入力されると、感光体ドラム１はメインモータ（不図示）の駆動により矢印ａ方向（時計方向）に所定の周速（例えば１８０ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動され、帯電ローラ２により表面が一様に所定電位に帯電される。
次いで、帯電された感光体ドラム１上に露光装置６により走査露光が照射されることにより、感光体ドラム１上の走査露光された部分の電位が低下して、入力される画像信号に応じた静電潜像が形成される。
【００１６】
感光体ドラム１上に形成された静電潜像が現像位置に移動してきた時に、感光体ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置３の現像ローラ３ｅにより、感光体ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性に帯電された現像剤（トナー）を付着させて、トナー像として反転現像（可視像化）する。
感光体ドラム１上のトナー像が感光体ドラム１と転写ローラ４との間の転写ニップ部Ｎに到達すると、このタイミングに合わせてカセット（不図示）内の記録紙Ｐが給紙ローラ（不図示）によって転写ニップ部Ｎに搬送される。
そして、前記トナーと逆極性（正極性）の転写バイアスが印加された転写ローラ４により、転写ニップ部Ｎに搬送された記録紙Ｐ上に、感光体ドラム１と転写ローラ４間に発生する静電力によって、感光体ドラム１上のトナー像が転写される。
【００１７】
トナー像が転写された記録紙Ｐは定着装置７に搬送され、定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂ間の定着ニップにてトナー像を記録紙Ｐに加熱加圧して熱定着した後に外部に排出され、一連の画像形成動作を終了する。
トナー像転写後の感光体ドラム１表面に残留している転写残トナーは、クリーニングブレード５によって除去されて廃トナー容器１０内に回収される。
【００１８】
＜一つの実施形態に係るトナー凝集体除去のための構成例＞
次に、図２乃至図９によりトナー凝集体除去のための構成例について説明する。
図２は、図１の感光体ドラム１付近を拡大した正面略図であり、図３（ａ）及び（ｂ）は一つの実施形態に係るメダカ除去ローラの駆動機構の構成並びに感光体正転時の動作を説明する正面略図、及び搬送方向下流側から見た斜視図であり、図４（ａ）及び（ｂ）は同実施形態に係るメダカ除去ローラの駆動機構の構成、並びに感光体逆転時の動作を説明する正面略図、及び搬送方向下流側から見た斜視図である。図３（ｂ）、図４（ｂ）では、見易いようにクリーニングブレード５を省略している。
【００１９】
図２において作像時には感光体ドラム１は矢印ａで示す時計回り方向に回転し、転写ローラ４との間で転写紙Ｐを挟持し、搬送する。
クリーニングブレード５の下流、且つ帯電ローラ２の上流にメダカ除去ローラ（研磨部材）２１を配置して感光体ドラム表面と接触させる。
本発明の特徴的な構成は、作像時と非作像時でメダカ除去ローラの対感光体線速比を変えることにある。具体的には、作像時はメダカ除去ローラは感光体ドラム（像担持体）と従動回転（連れ回り）するためにトナー凝集体除去機能は発揮されず、感光体ドラムの摩耗が発生しない。逆に、非作像時は、メダカ除去ローラは回転停止、又は感光体ドラムと非従動回転（逆回転）するため、トナー凝集体除去機能を高めることができる。
【００２０】
図３、図４に示したメダカ除去ローラ２１の駆動機構では、メダカ除去ローラ２１の軸２１ａの両端部を軸支する軸受の内の片側の軸受２２にワンウェイクラッチの機能を付与している。この構成では、ワンウェイクラッチの作用により軸２１ａ及びこれと一体のメダカ除去ローラ２１は、感光体ドラム１が作像時の回転方向である正転方向に回転する際には感光体ドラムに追従する方向へ回転（連れ回り）することが可能である。また、感光体ドラムが逆回転する際には軸２１ａ及びメダカ除去ローラ２１は回転することができず、メダカ除去ローラと感光体ドラムとの間に強い摺擦力を生成する。
即ち、図３は作像時を示しており、感光体ドラム１は矢印ａ方向に正回転し、この時メダカ除去ローラ２１（軸２１ａ）はワンウェイクラッチの作用によって空転し、感光体ドラムとの摩擦力によって従動回転する（ワンウェイクラッチの回転可能な方向への回転）。
この時、メダカ除去ローラ２１と感光体ドラム１とのニップ部２１Ｎには摺擦力が働かないためにトナー凝集体除去機能は発揮されず、従って感光体ドラムの摩擦も発生しない。
【００２１】
一方、図４は感光体ドラムの逆回転時の状態を示している。この構成例では、感光体ドラム表面に摺接して残留トナーを除去するクリーニングブレード５が設けられており、更に、クリーニングブレードと感光体ドラム表面との間に入り込んだ紙粉等を除去する為に、非作像時に感光体ドラムを逆方向ｂに回転駆動させる制御を行う。感光体ドラムの逆回転時に、メダカ除去ローラ２１（軸２１ａ）に対しては感光体ドラム１と従動回転する方向（時計回り方向）に回転力が働くが、ワンウェイクラッチ２２により回転が阻害されるため、メダカ除去ローラ２１と感光体ドラム１のニップ部２１Ｎに所要の摺擦力が働いてトナー凝集体除去機能を発揮する。本実施例では感光体線速を１８０ｍｍ／ｓｅｃとしており、線速差も１８０ｍｍ／ｓｅｃとなる。
【００２２】
次に、図５（ａ）及び（ｂ）は他の実施形態に係るメダカ除去ローラの駆動機構の構成及び感光体正転時の動作を説明する正面略図、及び搬送方向下流側から見た斜視図であり、図６（ａ）及び（ｂ）は同実施形態に係るメダカ除去ローラの駆動機構の構成及び感光体逆転時の動作を説明する正面略図、及び搬送方向下流側から見た斜視図である。
【００２３】
図５、図６において、メダカ除去ローラ２１はワンウェイクラッチを内蔵したギア２４、アイドラギア２３、感光体ドラムと同軸上に設けられた感光体ギア１ａを介して、感光体ドラムと連結している。モータによって駆動される感光体ドラム１の回転力は、感光体ギア１ａ、アイドラギア２３、ギア２４（ワンウェイクラッチ）を介してメダカ除去ローラ２１に伝達される。メダカ除去ローラ２１の軸２１ａによって軸芯を支持されたギア２４はワンウェイクラッチを備えているため、一方向への回転力のみをメダカ除去ローラ２１（軸２１ａ）に伝達し、他方向への回転力の伝達は遮断する。
【００２４】
図５は作像時の状態を示しており、図３の実施形態と同様に、作像時には感光体ドラム１は矢印ａで示す方向に正回転し、この時メダカ除去ローラ２１はワンウェイクラッチの作用により空転し、感光体ドラムとの摩擦力によって従動回転する（ワンウェイクラッチの回動可能な方向へ回転する）。この時、メダカ除去ローラ２１と感光体ドラム１のニップ部２１Ｎには摺擦力は働かず、メダカ除去機能は発揮されず、感光体ドラムの摩擦も発生しない。
【００２５】
図６は非作像時における感光体ドラムの逆回転時の状態を示しており。図４の実施形態と同様に、メダカ除去ローラ２１には感光体ドラムと従動回転する方向に回転力が働くが、ワンウェイクラッチを介して連結されたギア２４の作用により、感光体ドラム（感光体ギア１ａ）から前記従動回転方向とは逆回転方向ｃへの回転力を得る。
この際、感光体ドラム１とメダカ除去ローラ２１は大きな線速差を持って反対方向（カウンター方向に）回転するため、ニップ部２１Ｎには大きな摺擦力が働く。本実施例では、この時のメダカ除去ローラの線速を２５０ｍｍ／ｓｅｃとしているため、線速差は４３０ｍｍ／ｓｅｃとなる。
【００２６】
本構成例では、感光体ドラムを逆回転させる時間が、感光体ドラムの１周長分、或いは１周長以上となるように制御することで感光体ドラムの全周面をメダカ除去ローラによって摺擦して研磨（メダカ除去）するようにしている。本構成では感光体ドラム外径はφ３０ｍｍ、周長約９４ｍｍであるため、約２ｓｅｃ、逆回転動作を行うこととなる。このように感光体ドラムの全周長に渡る除去作業が可能となり、メダカ（トナー凝集体）除去漏れのない構成となる。
【００２７】
次に、図７（ａ）は、感光体ドラム表面に形成されたメダカ状トナー凝集体の量（メダカ量）と、感光体ドラムの逆回転時のトルク値との関係を示す図であり、両者には相関がある。即ち、メダカ状トナー凝集体（トナー凝集体）の付着量が多い場合にはこれを除去するメダカ除去ローラに対する抵抗の増大となり、メダカ除去ローラの回転に対する抵抗の増大は感光体の回転に対する抵抗の増大となるため感光体ドラムの逆転時のトルクを増大させることとなる。従って、感光体ドラム逆転時のトルクの値の増減からメダカ状トナー凝集体の付着量の多寡を正確に知ることができる。
【００２８】
本実施形態では、逆回転時における感光体ドラムのトルク値を検知し、メダカ状トナー凝集体の付着量が多い状態のトルクＴ２から、メダカ状汚れの量が少ない場合のトルクＴ１を経て、メダカ状トナー凝集体無し時のトルクＴ０に達するまで逆回転を続けることで（図７（ｂ））、確実にメダカ状トナー凝集体を除去することが可能となる。
感光体ドラムのトルク値は感光体駆動モータの電流値から検知することができる。図７（ｃ）に示すように、モータ電流値とトルク値には相関関係がある。本構成では、図７（ｄ）に示すように、モータ７５に流れる電流値を検知するための電流検知回路７７を備え、制御部７０が電流検知回路７７が検出した電流値から感光体ドラムのトルク値を算出して、逆回転時間を制御する。
尚、モータ駆動回路７４によってモータ７５を駆動する通電回路中に、モータ７５と直列に抵抗７６を介挿しており、その抵抗７６の両端に発生する電圧によって電流検知回路７７がモータ電流を検知し、それをデジタル値に変換して制御部７０に入力させる。この抵抗７６と電流検知回路７７によって、電流検知手段を構成している。電流検知回路７７は制御部７０が兼ねるようにしてもよい。
【００２９】
＜他の実施形態に係るトナー凝集体除去のための構成例＞
図８は本発明の他の実施形態に係る構成例を示しており、感光体ドラム外周を周方向に沿ってＮ１〜４の４区画に等分割している。感光体ドラムの周方向位置（回転角度＝回転位置）を検知して、９０度ずつ４回の逆転動作で感光体１周分を摺擦する構成とすることで、各逆回転動作時間を短くすることができ、ダウンタイムを短くすることが可能となる。
図９（ａ）及び（ｂ）は感光体ドラムの回転位置検知のための構成例を示す斜視図、及び正面図である。
【００３０】
感光体ドラムの周方向位置検知は、例えば図９に示すように、感光体ドラムの端面に長さ（周方向長）の異なる４つのフィラー８１、８２、８３、８４を配置し、画像形成装置本体側（固定側）にフォトインタラプタ８０を設け、各フィラーがフォトインタラプラ８０を透過する時間の差で位置検知を行う。即ち、各フィラー８１、８２、８３、８４は、図８に示した４つの区画Ｎ１〜Ｎ４内の逆回転方向下流側の境界線Ｌに沿った位置に一個ずつ配置され、固定側に設けたフォトインタラプラ８０によって検出可能な位置関係を有する。
フォトインタラプタ８０、及びフィラー８１、８２、８３、８４、及び制御部は、像担持体の周方向位置検知機構を構成している。
【００３１】
この構成例では、一回の逆回転動作では、１つのフィラーを検知してから隣接する次のフィラーをするまでの期間（回転角度）しか逆回転を実施しない。この逆回転作業を断続的に４回実施することにより感光体ドラムの全周長のトナー凝集体除去作業が完了する。つまり、例えば逆回転の当初においてフォトインタラプラ８０が１つのフィラー８１を検知した状態となるまで感光体ドラム１を回動させて停止させ、その後逆回転によるトナー凝集体除去作業を開始する。この一回目のトナー凝集体除去作業は４５度の回転角度の範囲でしか行われない。この作業を４回繰り返す。
制御部７０が各フィラーを検知した履歴に係るデータを記憶し、全フィラー８１、８２、８３、８４の検知を完了した後に履歴をリセットする。
【００３２】
像担持体の周方向位置検知機構を用いることにより、像担持体の周長をＡ、像担持体の逆回転時の像担持体表面の移動距離（回転移動距離）をＢとしたときに、Ａ／Ｂ回の逆回転動作でメダカ除去ローラ（研磨部材）２１が像担持体の１周分を研磨することが可能となる。
これによれば、一回の逆回転動作時間を短くすることでプリントスピードダウンを防ぎ、何回かの逆転動作で像担持体１周分の表面を摺擦（研磨）することが可能となる。
なお、上記実施形態では像担持体を周方向に４５度の角度で４つに区画したが、これは一例に過ぎず、回転移動距離Ｂをどのように設定してもよい。
【００３３】
次に、図９に基づいて具体的なトナー凝集体除去手順の一例を説明する。
例えば、一連の作像動作が終了して感光体ドラムが停止しているときに、フォトインタラプタ８０がフィラー８４とフィラー８１との間に位置している場合を例として説明する。この状態でクリーニングブレード５と感光体ドラムとの間に食い込んだ異物を除去するための感光体ドラムの逆回転を開始する場合には、最初にフィラー８１を検知するまで逆回転を行う。次いで、フォトインタラプタがフィラー８１を検知した状態をスタート位置として感光体ドラムの逆回転を開始し、フォトインタラプラ８０が最初にフィラー８２を検知するまで逆回転を行う。この逆転作業により、区間Ｎ１内のメダカが除去される。
【００３４】
その後、感光体ドラムを正回転させることにより作像作業が再開され、所定の作像作業が終了した後に次の区画Ｎ４内のトナー凝集体除去作業を実施する。即ち、感光体ドラムを逆回転させて最初にフィラー８４を検知した時点で停止させる。フォトインタラプタがフィラー８４を検知した状態で逆回転をスタートさせて、最初にフィラー８１を検知した時点で逆転を停止させる。これにより、区間Ｎ４内のトナー凝集体除去作業が完了する。
その後、感光体ドラムを正回転させることにより作像作業が再開され、所定の作像作業が終了した後に次の区画Ｎ３内のトナー凝集体除去作業を実施する。即ち、感光体ドラムを逆回転させて最初にフィラー８３を検知した時点で停止させる。フォトインタラプタがフィラー８３を検知した状態で逆回転をスタートさせて、フィラー８４を検知した時点で逆転を停止させる。これにより、区間Ｎ３内のトナー凝集体除去作業が完了する。
その後、感光体ドラムを正回転させることにより作像作業が再開され、所定の作像作業が終了した後に次の区画Ｎ２内のトナー凝集体除去作業を実施する。即ち、感光体ドラムを逆回転させて最初にフィラー８２を検知した時点で停止させる。フォトインタラプタがフィラー８２を検知した状態で逆回転をスタートさせて、フィラー８３を検知した時点で逆転を停止させる。これにより、区間Ｎ２内のトナー凝集体除去作業が完了する。
【００３５】
以上の作業により、全４区間Ｎ１〜Ｎ４のトナー凝集体除去が終了し、制御部は履歴リセットする。
尚、上記の具体例はあくまで一例に過ぎず、４つの区画内のトナー凝集体除去作業の開始に際しては、フォトインタラプタが最初に検知するフィラーは、逆転動作開始時に最初に検知するフィラーとする。つまり逆転スタート時の検出フィラーは、フィラー８１とは限らない。その後は、逆回転開始後に最初に検知したフィラーから最も近い隣接フィラー（上記の例では、フィラー８４）を基準として次の区画のトナー凝集体除去を行う。
なお、感光体ドラムの停止位置によって、ほぼ１回転の逆転動作が必要となる時もある。
【００３６】
＜トナー凝集体除去ローラ（研磨部材）の構成例＞
本実施例において、メダカ除去ローラ２１としては例えばウレタンの発泡ローラ（発泡研磨ローラ）を用いることができる。ウレタンローラは圧縮永久歪が小さいため、本実施例のように常時接触させる構成においては最適な材料である。外径φ１０、アスカーＣ硬度３０°、セル径４５０ｕｍ、ドラムへの食い込み量を０．３ｍｍとしているが、これら特性値は、トナー凝集体除去機能により、最適な値に設定可能である。
尚、図１０に示すように、研磨剤としてブロック状のアルミナ２５をスプリング等の付勢手段２６により、メダカ除去ローラ（発泡研磨ローラ）の表面に弾性的に圧接し、メダカ除去ローラがアルミナ粉（研磨剤としてのアルミナ樹脂）を掻きとることで、メダカ除去ローラ表面にアルミナ粉を塗布させるようにしても良い。これにより、逆回転時のトナー凝集体除去能力を高めることが可能となる。尚、正回転時は摺擦力が働かないため、アルミナ粉の有無による影響はない。
【００３７】
つまり、本例では、発泡研磨ローラとしてのウレタンローラの表面に、研磨剤としてアルミナ樹脂を付着させることにより、研磨機能を高めることが可能となる。
またメダカ除去ローラ（研磨部材）２１として、メラミン発泡ローラ（発泡研磨ローラ）を使用しても良い。メラミンは非常に高硬度なためトナー凝集体除去機能に優れるが、摩耗に不利なため、本実施例では食い込み量を０．０５に設定している。
メダカ除去ローラ（研磨部材）２１として、メラミン発泡ローラを用いることにより研磨機能を高めることが可能となる。
【００３８】
＜本発明の構成、作用、効果のまとめ＞
第１の本発明に係る画像形成装置は、トナー像を表面に担持して正逆回転する像担持体１と、像担持体表面を研磨して付着したトナー凝集体を除去するために回転する研磨部材２１と、像担持体表面のトナー像を転写材に転写する転写部材４と、転写後の像担持体上に残留した残トナーを除去するクリーニング部材５と、を備え、クリーニング部材、ドラム間に噛み込んだ紙粉等の異物除去を目的として非作像時に像担持体を逆回転させる構成において、研磨部材は、像担持体の正回転時には像担持体と従動回転し、像担持体の逆回転時は回転停止、或いは非従動回転することを特徴とする。
【００３９】
本発明では、作像時と非作像時で研磨部材２１の対感光体線速比を変える。即ち、像担持体が正回転する作像時は、研磨部材２１は像担持体１と従動回転（連れ回り）するため、トナー凝集体除去機能は発揮せず、像担持体の摩耗も発生しない。逆に、像担持体が逆回転する非作像時は、研磨部材は像担持体と非従動回転（回転停止を含む）するため、トナー凝集体除去機能を高めることが可能になる。
つまり、像担持体から研磨部材（トナー凝集体除去ローラ）の駆動力を得ている従来の構成では、像担持体が動作する期間中は常にトナー凝集体除去機能が働き続けるため、像担持体摩耗が少なくなるように線速差を小さくしたり、食い込み量を小さくすることでトナー凝集体除去機能を小さくする必要があった。
【００４０】
これに対して本発明では、作像時と非作像時で研磨部材（トナー凝集体除去ローラ）の対像担持体線速比を変えることで、トナー凝集体除去機能を像担持体の逆回転時に限定して発動させることが可能なため、像担持体の摩耗を押さえつつトナー凝集体除去機能を高めることが可能となる。
要するに本発明では、作像時は研磨部材２１は像担持体と従動回転（連れ回り）するため、トナー凝集体除去機能はなく、像担持体摩耗も未発生となる。逆に、非作像時は、研磨部材は像担持体と非従動回転するため、トナー凝集体除去機能を大きくすることができる。
つまり、像担持体から研磨部材の駆動を得ている従来の構成では、像担持体が動作する時は常にトナー凝集体除去機能が働き続けるため、像担持体摩耗が少なくなるように線速差を小さくしたり、食い込み量を小さくすることでトナー凝集体除去機能を小さくする必要があった。
本発明では、トナー凝集体除去機能を、像担持体の逆回転時に限定して発動させることが可能なため、トナー凝集体除去機能を大きくすることが可能となる。
【００４１】
第２の本発明に係る画像形成装置は、像担持体の逆回転動作を、像担持体の１周長分、或いは１周長分以上行うことを特徴とする。
これによれば、像担持体の全周面のトナー凝集体を除去することが可能となる。
【００４２】
第３の本発明に係る画像形成装置は、予め算出してある逆回転時の像担持体のトルク値と像担持体表面のトナー凝集体量との相関関係に基づいて、実際に検知された像担持体のトルク値がトナー凝集体ゼロに相当する値になるまで逆回転動作を実施することを特徴とする。
これによれば、トナー凝集体を確実に除去することが可能となる。
【００４３】
第４の本発明に係る画像形成装置は、像担持体の周方向位置検知機構８０、８１乃至８４を有し、像担持体の周長をＡ、逆回転時の像担持体表面の移動距離をＢとしたときに、Ａ／Ｂ回の逆回転動作で前記研磨部材が前記像担持体の１周分を研磨することを特徴とする。
これによれば、一回の逆転動作時間を短くすることでプリントスピードダウンを防ぎ、何回かの逆転動作で像担持体１周分の表面を摺擦することが可能となる。
【００４４】
第５の本発明に係る画像形成装置は、研磨部材をワンウェイクラッチを備えた軸受によって一方向のみに回転可能な構成としたことを特徴とする。
研磨部材の軸受をワンウェイクラッチとすることにより、低コストで、線速差を変えることが可能となる。
【００４５】
第６の本発明に係る画像形成装置は、研磨部材２１は、ワンウェイクラッチを介して像担持体とギア連結され、像担持体の正回転時には研磨部材は空転し、像担持体の逆回転時には研磨部材は回転駆動されることを特徴とする。
これによれば、低コストで、線速差を自由に設定することが可能となる。
【００４６】
第７の本発明に係る画像形成装置は、研磨部材１２は、発泡研磨ローラであることを特徴とする。
これによれば、研磨機能を高め、且つ、摩耗に対しても有利にすることが可能となる。
【００４７】
第８の本発明に係る画像形成装置によれば、発泡研磨ローラ表面には、研磨剤としてアルミナ樹脂が付着していることを特徴とする。
これによれば、研磨機能を高めることが可能となる。
【００４８】
第９の本発明に係る画像形成装置によれば、発泡研磨ローラの材質はメラミンであることを特徴とする。
これによれば、研磨機能を高めることが可能となる。
【符号の説明】
【００４９】
１…感光体ドラム（像担持体）、１ａ…感光体ギア、２…帯電ローラ、３…現像装置、３ａ…現像容器、３ｂ…供給ローラ、３ｃ…攪拌部材、３ｄ…規制ブレード、３ｅ…現像ローラ、４…転写ローラ（転写部材）、５…クリーニングブレード（クリーニング部材）、６…露光装置、７…定着装置、７ａ…定着ローラ、７ｂ…加圧ローラ、１０…廃トナー容器、１１…転写入口ガイド、１２…レジストローラ、２１…研磨部材（メダカ除去ローラ）、２１ａ…軸、２２…軸受（ワンウェイクラッチ）、２３…アイドラギア、２４…ギア、２５…アルミナ、２６…付勢手段、７０…制御部、７４…モータ駆動回路、７５…モータ、７６…抵抗、７７…電流検知回路、８０…フォトインタラプラ、８１、８２、８３、８４…フィラー。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５０】
【特許文献１】特許３１９７９３９号
【図１】
2017040852.tif 000003
【図２】
2017040852.tif 000004
【図３】
2017040852.tif 000005
【図４】
2017040852.tif 000006
【図５】
2017040852.tif 000007
【図６】
2017040852.tif 000008
【図７】
2017040852.tif 000009
【図８】
2017040852.tif 000010
【図９】
2017040852.tif 000011
【図１０】
2017040852.tif 000012