(57)【要約】【課題】従来よりも少ない現像剤の消費量で像担持体の表面の付着物を除去することが可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】非画像形成モードにおいて、現像器１３から感光体ドラム１０にトナーが供給され、転写ローラ１８の表面がトナーと逆極性になるように転写ローラ１８に電圧が印加されることによって、感光体ドラム１０から転写ローラ１８にトナーが移動した後、転写ローラ１８の表面をトナーと同極性にするための、転写ローラ１８に印加する電圧を変化させて、転写ローラ１８から感光体ドラム１０にトナーが移動するように制御を行う制御手段とを備え、制御手段は、電圧を変化させる際、異なる電圧を異なるタイミングで印加し、前のタイミングで印加した電圧よりも後のタイミングで印加した電圧の方が、絶対値が大きい、画像形成装置である。【選択図】図４
2009075259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記静電潜像を現像し現像剤画像を形成するために現像剤を前記像担持体に供給する現像手段と、
前記現像剤画像を記録媒体に転写するための転写部材と、
前記現像剤を利用して、前記像担持体の表面の付着物を除去するための清掃部材と、
前記清掃部材の表面から前記付着物を取り除く除去部材と、
非画像形成モードにおいて、前記現像手段から前記像担持体に前記現像剤が供給され、前記転写部材の表面が前記現像剤と逆極性になるように前記転写部材に電圧が印加されることによって、前記像担持体から前記転写部材に前記現像剤が移動した後、前記転写部材の表面を前記現像剤と同極性にするための、前記転写部材に印加する電圧を変化させて、前記転写部材から前記像担持体に前記現像剤が移動するように制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記電圧を変化させる際、異なる電圧を異なるタイミングで印加し、前のタイミングで印加した電圧よりも後のタイミングで印加した電圧の方が絶対値が大きい、画像形成装置。
【請求項２】
前記清掃部材は、前記転写部材から前記像担持体に移動した前記現像剤を利用して、前記像担持体の表面の付着物を除去する摺擦ローラであり、
前記除去部材は、前記像担持体から前記摺擦ローラに移動した前記現像剤及び前記付着物を、前記摺擦ローラの表面から取り除くために前記摺擦ローラに当接して設けられた、可撓性を有する板状部材である、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写部材は、ローラ状の部材であって、
前記制御手段は、
前記現像手段から前記像担持体に前記現像剤が供給される際、前記現像剤で覆われる前記像担持体の外周方向の長さが、前記転写部材の外周よりも長くなるように制御を行う、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記異なる電圧を異なるタイミングで印加するとは、前記転写部材に印加する電圧を、その絶対値が段階的に大きくなるように変化させることである、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記段階的に増加させる際の１つの段階における時間は、前記転写部材が１回転する時間以上に設定されている、請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体は、アモルファスシリコンを主成分とする材料によって表面が形成されている、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記静電潜像を現像し現像剤画像を形成するために現像剤を前記像担持体に供給する現像手段と、
前記現像剤画像を記録媒体に転写するための転写部材と、
前記現像剤を利用して、前記像担持体の表面の付着物を除去するための清掃部材と、
前記清掃部材の表面から前記付着物を取り除く除去部材とを備えた、画像形成装置の制御方法であって、
非画像形成モードにおいて、前記現像手段から前記像担持体に前記現像剤を供給する供給ステップと、
前記転写部材の表面が前記現像剤と逆極性になるように前記転写部材に電圧を印加することによって、前記像担持体から前記転写部材に前記現像剤を移動させる、現像剤移動ステップと、
前記現像剤が移動した後、前記転写部材の表面を前記現像剤と同極性にするための、前記転写部材に印加する電圧を変化させて、前記転写部材から前記像担持体に前記現像剤が移動するように制御を行う現像剤返還ステップとを備え、
前記現像剤返還ステップにおいて、前記電圧を変化させる際、異なる電圧を異なるタイミングで印加し、前のタイミングで印加した電圧よりも後のタイミングで印加した電圧の方が絶対値が大きい、画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、及びファクシミリなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置では、感光体ドラムの周辺に帯電器、露光器、現像器、転写器、及びクリーニングブレード等が設けられている。この帯電器によって感光体ドラムの表面が一様に帯電された後、露光器によって露光が行われて感光体ドラムの表面に静電潜像が形成され、現像器によって現像される。その後、現像されたトナー画像は転写器によって記録媒体上に転写され、定着装置によって定着された後、装置外へと排出される。一方、転写の際に、感光体ドラムに残留したトナーは、クリーニングブレードによって除去される。
【０００３】
このような画像形成装置では、帯電時にオゾンが発生し、オゾンにより空気中の水分が分解されてイオン性物質が生成する。このイオン性物質が感光体ドラムの表面に付着すると、イオン性物質が水溶性であるため、大気中の水分を取り込み、感光体ドラム表面の電気抵抗を低下させる。このように感光体ドラム表面に低抵抗層水膜が形成された状態では、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像の表面電荷が横方向に流れ、静電潜像がぼやけたような画像となる「乱れ像流れ」と言われる不具合が発生する。尚、この不具合は、水分の付着によって発生するため、高湿度環境の下でより発生しやすい。
【０００４】
又、このような不具合は、長寿命化を図るために近年よく用いられているアモルファスシリコン製の感光体ドラムの場合、オゾンによって感光体表面が酸化され、水分を吸着しやすい状態となるため、より顕著に発生する。
【０００５】
このような不具合を解消するため、クリーニングブレードの前に研磨ローラを設けることによって、低抵抗層水膜を除去する画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
図５は、従来の画像形成装置の感光体ドラム周辺の構成図である。従来の画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラム２００の回転方向に沿って、その周辺に帯電器２０１、露光器２０２、現像ローラ２０３、転写ローラ２０４、摺擦ローラ２０５、クリーニングブレード２０６、及び除電器２０７が設けられている。
【０００７】
このような画像形成装置では、装置内の温湿度が検知され、所定の閾値以上になると、感光体ドラム２００の表面のイオン性物質や水などの付着物を除去するためにリファイニング動作が実施される。このリファイニング動作では、現像ローラ２０３より感光体ドラム２００上に現像剤の一例であるトナー２１０を供給し、転写域において転写ローラ２０４にトナーと同極性の電圧を印加することにより、摺擦ローラ２０５と感光体ドラム２００の間にトナー２１０が供給される。ここで、トナーは研磨材の効果とともに低抵抗水膜をふき取る作用も発揮する。
【０００８】
又、図５の画像形成装置において、摺擦ローラ２０５に付着されているトナー２１０中には、上記イオン性物質や水などの付着物が含まれているため、摺擦ローラ２０５の表面からトナーや付着物を取り除く必要がある。その方法としては、トナーと逆極性の電圧を印加する方法もあるが、付着物が残留する場合もあるため、物理的作用によって取り除く方がより確実であり、スクレーパ２０８が設けられている。このスクレーパ２０８によって取り除かれたトナー及び付着物は、図示しない回収ローラにより回収タンクへと搬送され、破棄される。
【０００９】
又、上記不具合を解消するために、低抵抗層水膜を除去する他の画像形成装置も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１１−３０１４号公報
【特許文献２】特開２００４−２７９９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このように摺擦ローラにスクレーパを設けた構成では、以下の理由からトナー消費量が多くなるという課題があった。
【００１１】
図５は、トナー２１０を摺擦ローラに供給している状態を示している。図５では、トナー２１０の電荷はプラスとして記載されている。図５に示すように、摺擦ローラ２０５に供給されたトナーはスクレーパ２０８によって取り除かれるため、感光体ドラム２００の全周を研磨するためには、少なくとも感光体ドラム２００の１周分の長さが供給される間、感光体ドラム２００と摺擦ローラ２０５の間にトナー２１０が供給される必要が生じる。一方、研磨の際には、一度に大量のトナーが感光体ドラム２００と摺擦ローラ２０５の間に供給される必要はなく、少量でも長時間トナーが供給される方が重要である。
【００１２】
一方、現像ローラ２０３から感光体ドラム２００へのトナーの単位時間当たりの供給量は可変ではないため、上述のように感光体ドラム２００の１周分の長さのトナーを供給するには、多量のトナーが必要となる。
【００１３】
更に、高温高湿下では、頻繁にリファイニング動作が実施されるため、トナーの消費量が多くなり、トナーコンテナの保証印字枚数を達成できない場合もある。
【００１４】
本発明は、上記従来の画像形成装置の課題を考慮して、従来よりも少ない現像剤の消費量で像担持体の表面の付着物を除去することが可能な画像形成装置、及び画像形成装置の制御方法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】
【００１５】
上記目的を達成するために、第１の本発明は、
表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記静電潜像を現像し現像剤画像を形成するために現像剤を前記像担持体に供給する現像手段と、
前記現像剤画像を記録媒体に転写するための転写部材と、
前記現像剤を利用して、前記像担持体の表面の付着物を除去するための清掃部材と、
前記清掃部材の表面から前記付着物を取り除く除去部材と、
非画像形成モードにおいて、前記現像手段から前記像担持体に前記現像剤が供給され、前記転写部材の表面が前記現像剤と逆極性になるように前記転写部材に電圧が印加されることによって、前記像担持体から前記転写部材に前記現像剤が移動した後、前記転写部材の表面を前記現像剤と同極性にするための、前記転写部材に印加する電圧を変化させて、前記転写部材から前記像担持体に前記現像剤が移動するように制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記電圧を変化させる際、異なる電圧を異なるタイミングで印加し、前のタイミングで印加した電圧よりも後のタイミングで印加した電圧の方が絶対値が大きい、画像形成装置である。
【００１６】
又、第２の本発明は、
前記清掃部材は、前記転写部材から前記像担持体に移動した前記現像剤を利用して、前記像担持体の表面の付着物を除去する摺擦ローラであり、
前記除去部材は、前記像担持体から前記摺擦ローラに移動した前記現像剤及び前記付着物を、前記摺擦ローラの表面から取り除くために前記摺擦ローラに当接して設けられた、可撓性を有する板状部材である、第１の本発明の画像形成装置である。
【００１７】
又、第３の本発明は、
前記転写部材は、ローラ状の部材であって、
前記制御手段は、
前記現像手段から前記像担持体に前記現像剤が供給される際、前記現像剤で覆われる前記像担持体の外周方向の長さが、前記転写部材の外周よりも長くなるように制御を行う、第１の本発明の画像形成装置である。
【００１８】
又、第４の本発明は、
前記異なる電圧を異なるタイミングで印加するとは、前記転写部材に印加する電圧を、その絶対値が段階的に大きくなるように変化させることである、第１の本発明の画像形成装置である。
【００１９】
又、第５の本発明は、
前記段階的に増加させる際の１つの段階における時間は、前記転写部材が１回転する時間より長くなるように設定されている、第４の本発明の画像形成装置である。
【００２０】
又、第６の本発明は、
前記像担持体は、アモルファスシリコンを主成分とする材料によって表面が形成されている、第１の本発明の画像形成装置である。
【００２１】
又、第７の本発明は、
表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記静電潜像を現像し現像剤画像を形成するために現像剤を前記像担持体に供給する現像手段と、
前記現像剤画像を記録媒体に転写するための転写部材と、
前記現像剤を利用して、前記像担持体の表面の付着物を除去するための清掃部材と、
前記清掃部材の表面から前記付着物を取り除く除去部材とを備えた、画像形成装置の制御方法であって、
非画像形成モードにおいて、前記現像手段から前記像担持体に前記現像剤を供給する供給ステップと、
前記転写部材の表面が前記現像剤と逆極性になるように前記転写部材に電圧を印加することによって、前記像担持体から前記転写部材に前記現像剤を移動させる、現像剤移動ステップと、
前記現像剤が移動した後、前記転写部材の表面を前記現像剤と同極性にするための、前記転写部材に印加する電圧を変化させて、前記転写部材から前記像担持体に前記現像剤が移動するように制御を行う現像剤返還ステップとを備え、
前記現像剤返還ステップにおいて、前記電圧を変化させる際、異なる電圧を異なるタイミングで印加し、前のタイミングで印加した電圧よりも後のタイミングで印加した電圧の方が絶対値が大きい、画像形成装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、従来よりも少ない現像剤の消費量で像担持体の表面の付着物を除去することが可能な画像形成装置、及び画像形成装置の制御方法を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明にかかる画像形成装置の一例である複写機について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる実施の形態１の複写機１００の正面構成図である。この複写機１００は、モノクロ画像を形成する複写機であって、その上部に、露光ランプ、レンズ、ミラー等により原稿の画像を読み取る原稿読み取り装置１２１を備えており、その底部に、用紙を収納するための複数の給紙カセット１３１を備えている。
【００２５】
又、複写機１００は、その中央左よりに、原稿読み取り装置１２１によって読み取られた画像データに基づいて、トナー画像を作成する画像形成ユニット１を備えている。
【００２６】
画像形成ユニット１は、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）系の感光体ドラム１０と、感光体ドラム１０を帯電させる帯電器１１と、原稿読み取り装置１２１によって読み取られた画像データに基づいて、感光体ドラム１０に静電潜像を形成する露光器１２と、感光体ドラム１０上の静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成する現像器１３と、トナー画像を用紙に転写するための転写器１４と、感光体ドラム１０の表面を研磨し、感光体ドラム１０の表面の残留トナー等を除去するためのクリーニング装置１５と、感光体ドラム１０の表面を除電する除電器１６を備えている。
【００２７】
上記現像器１３は、感光体ドラム１０にトナーを供給するための現像ローラ１７を有しており、上記転写器１４は、感光体ドラム１０を押圧するように配置されている転写ローラ１８を有している。この転写ローラ１８にトナーと逆極性の電圧が印加され、記録媒体などの用紙にトナー画像の転写が行われる。
【００２８】
また、図１に示すように、用紙搬送路３０を基準として、上記感光体ドラム１０の下流側には、転写されたトナー画像を用紙に定着するための定着ユニット１４１が設けられている。定着ユニット１４１の更に下流側には、排出ローラ１５１が設けられている。この排出ローラ１５１によって排出された紙が載置される排出トレイ１６１が設けられている。
【００２９】
次に、クリーニング装置１５の構成について説明する。
【００３０】
図２は、画像形成ユニット１の構成図である。図２に示すように、本実施の形態１のクリーニング装置１５は、感光体ドラム１０を圧接する摺擦ローラ２０と、摺擦ローラ２０に当接するスクレーパ２１と、感光体ドラム１０の表面に当接したクリーニングブレード２２を有している。摺擦ローラ２０としては、表面がブラシ状、スポンジ状等のものを用いることが出来る。又、クリーニングブレード２２は、摺擦ローラ２０と除電器１６の間の感光体ドラム１０の表面に、その先端が当接している。
【００３１】
又、クリーニング装置１５は、摺擦ローラ２０の表面のトナー等を除去するためにスクレーパ２１を有している。このスクレーパ２１は、可撓性を有する板状の部材であり、その一端が摺擦ローラ２０の表面に当接するように設けられている。スクレーパ２１としては、ＰＥＴフィルムや、ウレタンゴム等を用いることが出来る。
【００３２】
更に、クリーニング装置１５は、スクレーパ２１やクリーニングブレード２２によって取り除かれたトナーや付着物を回収するための回収スクリュー２３を備えており、取り除かれたトナーや付着物は、回収スクリュー２３によって搬送され、廃トナー等が回収される。又、摺擦ローラ２０の下方であって、クリーニング装置１５と感光体ドラム１０の間には、クリーニング装置１５からトナーが落下しないようにシート３２が設けられている。このシート３２は柔軟であり、感光体ドラム１０の回転方向に沿って配置されているため、感光体ドラム１０の表面に残留したトナーは、その搬送をシート３２によって妨げられず、シート３２をくぐり抜けて摺擦ローラ２０へと到達する。
【００３３】
又、感光体ドラム１０の近傍に温湿度センサー２４が設けられている。この温湿度センサー２４の値に基づいて、感光体ドラム１０の表面を研磨するリファイニング動作を実施するために、感光体ドラム１０、現像ローラ１７、転写ローラ１８、摺擦ローラ２０、回収スクリュー２３等を制御する制御手段２５が設けられている。
【００３４】
尚、本発明の像担持体の一例は、本実施の形態の感光体ドラム１０に相当し、本発明の現像手段の一例は、本実施の形態の現像器１３に相当する。又、本発明の転写部材の一例は、本実施の形態の転写ローラ１８に相当し、本発明の清掃部材の一例は、本実施の形態の摺擦ローラ２０に相当する。又、本発明の除去部材、及び板状部材の一例は、本実施の形態のスクレーパ２１に相当する。
【００３５】
次に、本実施の形態１の複写機の動作について説明する。
【００３６】
はじめに、画像形成モードの動作について説明する。
【００３７】
原稿読み取り装置１２１によって読み取られた画像データに基づいて、画像形成ユニット１において、帯電器１１により一様に帯電された感光体ドラム１０の表面に露光器１２により静電潜像が形成され、現像器１３により可視化されたトナー画像が形成される（図１参照）。
【００３８】
一方、給紙カセット１３１から用紙が給紙され、トナー画像が形成された感光体ドラム１０上の領域の移動タイミングに合わせて、用紙搬送路３０を通って用紙が転写ローラ１８と感光体ドラム１０の間へと送り込まれる。
【００３９】
この時、感光体ドラム１０上のトナーはプラスに帯電しており、転写ローラ１８に印加された電圧によるマイナスの帯電と、転写ローラ１８の押圧力によって、用紙搬送路３０を搬送されてきた用紙にトナー画像が転写される。
【００４０】
そして、トナー画像が転写された用紙が定着ユニット１４１へと搬送され、トナー画像が用紙に定着される。トナー画像が定着された用紙が、排出ローラ１５１を通って排出トレイ１６１上に排出される。
【００４１】
以上のように、画像形成動作が行われるが、温湿度センサー２４によって検出される温度及び湿度が所定の閾値（例えば、温度２８℃、湿度６０％）以上になった場合、「乱れ像流れ」といわれる不具合が発生する可能性があるため、非画像形成モード時に、感光体ドラム１０の表面のイオン性物質や水などの付着物を除去するリファイニング動作が実施される。
【００４２】
以下、本実施の形態１の複写機のリファイニング動作について説明するとともに、本発明の画像形成装置の制御方法の一例についても述べる。図３（ａ）〜（ｆ）は、リファイニング動作を説明するための図である。又、図４は、リファイニング動作時のタイミングチャートを示す図である。
【００４３】
リファイニング動作では、はじめに感光体ドラム１０を駆動するモータが動作され、感光体ドラム１０が回転する（図４中、Ｔ１参照）。
【００４４】
次に、現像ローラ１７を駆動するモータが動作され、現像ローラ１７が回転する（図４中、Ｔ２参照）。続いて、Ｔ３にて現像ローラ１７に現像のための電圧が印加されると、感光体ドラム１０上にトナー３１が移動し、トナー像が形成される。この状態が図３（ａ）に示されている。このようにトナー３１を感光体ドラム１０に供給するステップが、本発明の供給ステップの一例に相当する。
【００４５】
感光体ドラム１０上に形成されたトナー像が、転写領域に達したときのタイミング（Ｔ４）で、転写ローラ１８の表面がマイナスに帯電するように、転写ローラ１８に画像形成時における転写電圧が印加され、感光体ドラム１０上のプラスに帯電したトナー３１が転写ローラ１８上に転写される。このようにトナー３１を感光体ドラム１０から転写ローラ１８に移動するステップが、本発明の現像剤移動ステップの一例に相当する。尚、このとき転写ローラ１８に転写されずに感光体ドラム１０に残留したトナー３１は、摺擦ローラ２０側へと供給され、摺擦ローラ２０による感光体ドラム１０の表面の研磨に利用される。
【００４６】
一方、感光体ドラム１０に供給されたトナーの周方向の長さが、転写ローラ１８の一周分に達した時点で、現像ローラ１７に対する電圧の印加が停止し、現像器１３からのトナーの供給が停止される（図４中、Ｔ５）。すなわち、時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までの間の時間ｔが、転写ローラ１８が一回転する時間に相当する。この状態が、図３（ｂ）に示されている。
【００４７】
そして、転写ローラ１８に転写電圧を印加してから転写ローラ１８が一回転したタイミングＴ６で、転写ローラ１８に第１の逆転写電圧（例えば、１００Ｖ）が印加される。尚、タイミングＴ６における画像形成ユニット１の状態が図３（ｃ）に示されている。
【００４８】
次に、Ｔ６から転写ローラ１８が一回転するタイミングＴ７まで、転写ローラ１８に第１の逆転写電圧が印加され続ける。この印加により、転写ローラ１８の表面が正に帯電するため、転写ローラ１８上のトナーの一部が感光体ドラム１０に移動する。この感光体ドラム１０へ移動したトナー３１が摺擦ローラ２０へと供給され、トナー３１に含有されている研磨剤によって感光体ドラム１０の表面の低抵抗水膜がふき取られるとともに付着物が研磨される。摺擦ローラ２０に供給されたトナー３１及び付着物は、スクレーパ２１によって摺擦ローラ２０の表面から取り除かれる。この状態が、図３（ｄ）に示されている。
【００４９】
続いて、タイミングＴ７から転写ローラ１８が一回転するタイミングＴ８まで、第１の逆転写電圧よりも絶対値の大きい第２の逆転写電圧（例えば、３００Ｖ）が印加される。この印加により第１の逆転写電圧の印加により感光体ドラム１０に移動せず転写ローラ１８上に残ったトナーの一部が、更に感光体ドラム１０に移動することになる。
【００５０】
更に、タイミングＴ８から転写ローラ１８が一回転するタイミングＴ９まで、第２の逆転写電圧よりも絶対値の大きい第３の逆転写電圧（例えば、６００Ｖ）が転写ローラ１８に印加される。この印加により、Ｔ６〜Ｔ８の間に感光体ドラム１０に移動しなかったトナーが感光体ドラム１０に移動し、このトナーを利用して摺擦ローラ２０によって研磨が行われる。この状態が図３（ｅ）及び図３（ｆ）に示されている。
【００５１】
上記タイミングＴ６〜Ｔ９では、転写ローラ１８が一回転する毎に逆転写電圧の絶対値が段階的に増加されている。ここで、本実施の形態では、感光体ドラム１０の外周長が、転写ローラ１８の外周長の３倍より小さく設定されているため、転写ローラ１８が３回転する間、継続してトナーを摺擦ローラ２０に供給することで、感光体ドラム１０の全周の研磨を行うことが出来る。尚、上記タイミングＴ６〜Ｔ９のように逆転写電圧の絶対値を段階的に増加させるステップが、本発明の現像剤返還ステップの一例に相当する。
【００５２】
続いて、タイミングＴ９からＴ１０まで、転写ローラ１８の表面が一旦０電位とされ、更に、Ｔ１０からＴ１１までの間、転写ローラ１８に転写電圧が印加される。このＴ９からＴ１０の間と、Ｔ１０からＴ１１の間は、転写ローラ１８が一回転する時間ｔとなっている。このＴ９からＴ１１まで制御によって、転写ローラ１８上のトナーが再度電荷を帯びることになる。
【００５３】
そして、Ｔ１１からＴ１２までの間、転写ローラ１８に第２の逆転写電圧と同じ値の電圧が印加される。上記Ｔ６からＴ９までの制御によっても感光体ドラム１０上に移動せず転写ローラ１８上にトナーが残留している場合であっても、Ｔ１０からＴ１２までの制御を行うことによって、転写ローラ１８上の残留トナーを感光体ドラム１０上に完全に移動させることが出来る。
【００５４】
このように、本実施の形態の画像形成装置では、リファイニング動作において、現像ローラ１７から供給されたトナーを直接摺擦ローラ２０に供給せず、一旦、転写ローラ１８の表面に付着させた後、転写ローラ１８から感光体ドラム１０に分割して除々にトナーを供給するように制御が行われる。
【００５５】
そのため、転写ローラ１８の一周分の時間、トナーを供給すれば良く、従来のように感光体ドラム１０の一周分の時間、トナーを供給する必要がないため、トナーの消費量を減らすことが出来る。
【００５６】
（実施例）
以下、実施例にて具体的に説明する。
【００５７】
上記実施の形態における感光体ドラム１０の外径がφ４０ｍｍ、現像ローラ１７の外径がφ２０ｍｍ、転写ローラ１８の外径がφ１６ｍｍ、摺擦ローラ２０の外径がφ１４ｍｍに設定されている。この場合、感光体ドラム１０の外周長は、１２５．６ｍｍとなり、現像ローラ１７の外周長が６２．８ｍｍとなり、転写ローラ１８の外周長が５０．２ｍｍとなり、摺擦ローラ２０の外周長が４４．０ｍｍとなる。
【００５８】
又、リファイニング動作時の感光体ドラム１０の周速が１０５ｍｍ／ｓ、現像ローラ１７の周速が１６４ｍｍ／ｓ、転写ローラ１８の周速が１０８ｍｍ／ｓ、摺擦ローラ２０の周速が１１５ｍｍ／ｓに設定されている。
【００５９】
又、Ｔ４〜Ｔ６の間に転写ローラ１８に印加する転写のための電流は、―５０μＡであり、Ｔ６〜Ｔ７の間に転写ローラ１８に印加する逆転写電圧は＋１００Ｖ、Ｔ７〜Ｔ８の間は＋３００Ｖ、Ｔ８〜Ｔ９の間は＋６００Ｖである。
【００６０】
このとき、従来では、感光体ドラム１０の１周分の長さの量のトナーを供給していたため、トナー消費量は７００ｍｇとなる。
【００６１】
対して、転写ローラ１８によって分割供給する場合に、必要なトナー量は転写ローラ１８の１周分となり、２８０ｍｍｇとなる。
【００６２】
そのため、例えば、梅雨等の高湿時に１日、２回のリファイニング動作が実施されるとすると、４０日で、（７００―２８０）ｍｇ×２回×４０日＝３３．６ｇのトナー消費量が削減されることになる。
【００６３】
以上のように、本実施の形態の複写機は、非画像形成モード時でのリファイニング動作におけるトナーの消費量を従来よりも減少させることが出来る。
【００６４】
尚、本実施の形態では、Ｔ６からＴ７において、第１の逆転写電圧として例えば、１００Ｖを印加しているが、０Ｖであってもよい。０Ｖの場合、転写ローラ１８に対する電圧又は電流の切替回数を少なくすることが出来、又、０Ｖであっても１回転目の場合には、トナーが多量に転写ローラ１８に付着しているため、感光体ドラム１０にトナーが移動することが出来るので、感光体ドラム１０の表面の研磨を行うことが出来る。
【００６５】
尚、本実施の形態では、転写ローラ１８の一回転分、トナーを感光体ドラム１０に供給していたが、一回転よりも多くても良く、感光体ドラム１０の全周分の長さよりも短ければ、本発明の効果を発揮することが出来る。
【００６６】
又、本実施の形態では、Ｔ６からＴ９において転写ローラ１８が１回転する間、逆転写電圧を一定に保持しているが、一回転する間よりも長い間、逆転写電圧を一定に保持していても良い。更に、転写ローラ１８が１回転する間よりも短い時間で、逆転写電圧の絶対値を増加するように制御しても良いが、感光体ドラム１０の全周の長さ分のトナーを継続して供給出来るように逆転写電圧の増加の程度を調整する方が好ましい。
【００６７】
又、上記実施の形態では、本発明の現像剤の一例であるトナーがプラスに帯電しているため、転写ローラ１８の表面のプラスの帯電量が大きくなるように、段階的に大きい電圧が印加されているが、トナーがマイナスに帯電している場合には、転写ローラ１８の表面のマイナスの帯電量が大きくなるように、段階的に絶対値が大きくなるマイナス電圧が印加されればよい。
【００６８】
又、本実施の形態では、逆転写電圧の絶対値が３段階で大きくなるように、転写ローラ１８に与える電圧を変化させているが、４段階以上になるように制御してもよく、２段階で制御してもよい。又、段階的に限らず、直線的に電位差の絶対値が大きくなるように制御が行われても良い。
【００６９】
要するに、時間的に前のタイミングで印加された電圧よりも、後のタイミングで印加された電圧の方が絶対値が大きくなるような、少なくとも２つの異なる電圧が印加されていれば、転写ローラ１８から感光体ドラム１０へとトナーを分割供給することが出来る。
【００７０】
又、本実施の形態では、Ｔ１０〜Ｔ１１で転写ローラ１８に転写電圧を印加し、転写ローラ１８上のトナーがプラスに帯電した後、Ｔ１１〜Ｔ１２で転写ローラ１８に逆転写電圧を印加することで、転写ローラ１８上のトナーをより確実に感光体ドラム１０上へと移動させているが、例えば、Ｔ６からＴ９に示す逆転写電圧を段階的に上げる制御により、トナー３１が転写ローラ１８に残留しない場合は、上記Ｔ１０〜Ｔ１２に示す制御を行わなくても良い。
【００７１】
又、逆転写のために転写ローラ１８に与える電圧の絶対値を段階的に大きくする際に、各段階の間で転写ローラ１８に転写電圧を与え、トナーに電荷を注入するように制御が行われても良い。
【００７２】
又、本実施の形態では、現像器１３から感光体ドラム１０にトナーを供給する際に、感光体ドラム１０の軸方向の幅全体にトナーが供給されているが、「乱れ像流れ」が発生しやすい部分にのみ供給するようにしてもよい。この「乱れ像流れ」は、トナー画像が形成される頻度が少ない場所においてより発生しやすいため、例えば、トナー画像が形成される頻度が低い感光体ドラム１０の軸方向の両端にのみトナーを供給し、感光体ドラム１０の両端のみ研磨を行うように制御することによってトナー消費量をより節約することが出来る。又、感光体ドラム１０の軸方向に対する印字量を検知する手段を設け、検知された印字量に応じて感光体ドラム１０の軸方向のトナー供給量を変化させることによって、トナー消費量をより節約することが出来る。
【００７３】
又、本実施の形態では、本発明の転写部材の一例として、転写ローラ１８を用いているが、中間転写ベルトであってもよく、中間転写ベルトの所定の長さの領域にトナーを転写し、当該領域から段階的に感光体ドラムに逆転写を行うことにより、本発明の効果を得ることが出来る。
【００７４】
上述した本発明の画像形成装置の制御方法の、供給ステップと、現像剤移動ステップと、現像剤返還ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを作成してもよい。そのプログラムをコンピュータに実行させることにより、上記画像形成装置の制御方法を実行したときと同様の効果が得られる。
【００７５】
又、上記プログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体を作成してもよい。その記録媒体を用いることにより、上記画像形成装置の制御方法を実行したときと同様の効果が得られる。
【００７６】
又、上記プログラムは、上述した本発明の画像形成装置の制御方法の全部又は一部のステップの動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。又、上記記録媒体は、上述した本発明の画像形成装置の制御方法の全部又は一部のステップの全部又は一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムを記録した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能且つ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する記録媒体である。
【００７７】
又、上記「一部のステップ」とは、それらの複数のステップの内の、一つ又は幾つかのステップを意味する。又、上記「一部のステップの動作」とは、前記ステップの全部又は一部の動作を意味する。
【００７８】
又、上記プログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な、ＲＯＭ等の記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
【００７９】
又、上記プログラムの一利用形態は、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波等の伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
【００８０】
又、上述したコンピュータは、ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであっても良い。
【００８１】
尚、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の画像形成装置及び画像形成装置の制御方法は、従来よりも少ない現像剤の消費量で像担持体の表面の付着物を除去することが可能な効果を有し、プリンタ、複写機、及びファクシミリ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明にかかる実施の形態１における複写機を模式的に示した正面構成図
【図２】本発明にかかる実施の形態１における複写機の画像形成ユニット１の構成図
【図３（ａ）】本発明にかかる実施の形態１における複写機のリファイニング動作を説明するための模式図
【図３（ｂ）】本発明にかかる実施の形態１における複写機のリファイニング動作を説明するための模式図
【図３（ｃ）】本発明にかかる実施の形態１における複写機のリファイニング動作を説明するための模式図
【図３（ｄ）】本発明にかかる実施の形態１における複写機のリファイニング動作を説明するための模式図
【図３（ｅ）】本発明にかかる実施の形態１における複写機のリファイニング動作を説明するための模式図
【図３（ｆ）】本発明にかかる実施の形態１における複写機のリファイニング動作を説明するための模式図
【図４】本発明にかかる実施の形態１における複写機のリファイニング動作のタイミングチャートを示す図
【図５】従来のリファイニング動作を説明するための模式図
【符号の説明】
【００８４】
１  画像形成ユニット
１１  帯電器
１２  露光器
１３  現像器
１４  転写器
１５  クリーニング装置
１６  除電器
１７  現像ローラ
１８  転写ローラ
２０  摺擦ローラ
２１  スクレーパ
２２  クリーニングブレード
２３  回収スクリュー
２４  温湿度センサー
【図１】
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【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
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【図３（ｄ）】
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【図３（ｅ）】
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【図３（ｆ）】
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【図４】
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【図５】
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