JP2005258308A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 良好な画像形成を妨げることなく、ファーストプリントアウトプット時間を短縮することができる画像記録装置を提供する。
【解決手段】 感光体ドラム１６上に形成された静電潜像をトナーによって現像し、感光体ドラム１６上の現像されたトナー像を中間転写体ベルト１４に転写することによって画像を形成するに際し、感光体ドラム１６のトナー像形成面に対向配置され、画像形成時に中間転写体ベルト１４へのトナー像転写後に残存するトナーを一時的に回収すると共に、非画像形成時の所定のタイミングで回収したトナーを排出するクリーニングロール２４と、クリーニングロール２４に対して、画像形成時と非画像形成時とで相反する極性の電圧を印加する電圧変換部６２と、を備え、画像形成終了後の非画像形成時に電圧変換部６２によりクリーニングロール２４に印加する電圧の極性を切替えた場合、少なくとも次の画像形成開始までの間に、所定期間画像形成時の電圧を印加する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、像担持体上に形成された静電潜像をトナーによって現像し、像担持体上の現像されたトナー像を記録媒体に転写することによって画像を形成する画像形成装置に関するものである。

従来、レーザプリンタやファクシミリ装置、複写機等の画像形成装置には、像担持体としての感光体ドラムを備え、感光体ドラムの表面を均一に帯電させ、その後に画像データに基づく光ビームを照射して感光体ドラム上に静電潜像を形成し、トナーを用いて静電潜像を現像し、感光体ドラム上で現像された画像を記録媒体に転写して画像を形成するものがあった。

この種の画像形成装置では、感光体ドラム上の現像済みの画像を転写する際に、全てのトナーを転写させることができず、転写後の感光体ドラム上には、トナーがわずかに残留する（転写残トナー）。

また、一旦記録媒体に転写されたものの、再び感光体ドラムに付着するトナー（リトランスファートナー）も存在する。なお、カラー画像の形成に対応した画像形成装置では、異なる色の画像を重ねて転写することによってカラー画像を得るため、転写時に、既に転写済みの他色のトナーが感光体ドラム上に付着することもある。

このような、転写後に感光体ドラム上に付着しているトナーは、感光体ドラムの周囲に設けられる帯電器や露光装置に付着したり、現像器に混入することがある。このような転写後の感光体ドラム上におけるトナーの存在は、以後の良好な画像形成を妨げることになる。

このため、感光体ドラムの周囲には、転写位置の下流側に感光体ドラム上のトナーを回収する機構及び回収したトナーを廃棄する機構を備えたクリーナが配設されるのが一般的であった。

しかしながら、近年、このような画像形成装置の普及に伴ない、装置の低廉化、小型化が望まれており、上述したクリーナを簡略化させることが提案されている（クリーナレスシステムとも言われている）。

すなわち、トナーを廃棄する機構には、トナーの貯留スペースや廃棄作業用のスペースの確保等が必要である。よって、当該機構を省くことで、装置を効率よく小型化させることができる。なお、複数の感光体ドラムを備え、カラー画像に対応した画像形成装置においては、当該クリーナが各感光体の数だけ設けられているので、クリーナの簡略化は装置の小型化に特に有効である。

クリーナレスシステムの画像形成装置において高品質な画像の出力を長期にわたり安定化させるための技術として、転写後の像担持体上のトナーを接触帯電部材に一旦保持すると共に、接触帯電部材に対する印加帯電電圧を、画像形成時には非画像形成時よりも高くして、画像形成時には非画像形成時に積極的にトナーの吐き出しを行なうことが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、同様に、現像かぶりと現像キャリアの付着を生じさせることなしに接触帯電部材から像担持体へのトナーの吐き出しを行なわせるために、画像形成時と非画像形成時とで、接触帯電部材に対する印加帯電バイアスのＤＣ成分、ＡＣ成分及び現像部材に対する印加現像バイアスのＤＣ成分の一部若しくは全てを異ならせて、非画像形成時にトナーの吐き出しを行うことが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

さらに、画像形成動作の途中で装置が異常停止した場合における像担持体上の現像残留トナーの除去を合理的に行なわせる技術として、装置起動時に、前回の装置停止が異常停止であったか否かを検知し、異常停止であると検知された場合には、像担持体上の現像残留トナーの接触帯電部材への取り込み動作を行ない、その後さらに取り込んだトナーの吐き出しを行なって、吐き出したトナーを現像手段で回収させる現像残留トナー除去モード（上述したクリーニングに相当）を実行させることが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
特開平１１−０７２９９６号公報 特開２０００−０７５６０２公報 特開２００１−２０９２７７公報

しかしながら、上記特許文献１乃至特許文献３の技術を適用した場合、トナーの吐き出しを行なった後、すぐに画像形成を行なっているので、像担持体上にトナー吐き出し時に回収された物質を吐き出してしまい、記録媒体や画像が汚れ、良好な画像形成が行なえない。

すなわち、画像形成時とクリーニング時とでは、帯電部材に印加する電圧を異ならせているため、クリーニング時には、保持していたトナーを吐き出す一方、保持していたトナーと帯電状態が異なる物質を回収することになる。クリーニング終了後、そのまま画像形成を開始してしまうと、帯電部材はこれまでとは異なる電圧（トナーを回収する電圧）に帯電されるため、はじめの一定期間は吐き出し時に回収していた物質を像担持体上に吐き出してしまう。

このようにして吐き出された物質は、転写装置等の汚れの原因となり、記録媒体の裏面が汚れてしまうため、画像形成の開始が指示された後、当該物質が吐き出されるまでの一定期間は画像形成を行うことができず、画像形成が指示されてから画像形成を開始するまでのファーストプリントアウトプット時間（ＦＰＯＴ（First Print Output Time））が長くなってしまう、という問題点があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、良好な画像形成を妨げることなく、ファーストプリントアウトプット時間を短縮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。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、像担持体上に形成された静電潜像をトナーによって現像し、像担持体上の現像されたトナー像を記録媒体に転写することによって画像を形成する画像形成装置であって、前記像担持体のトナー像形成面に対向配置され、画像形成時に前記記録媒体へのトナー像転写時に残存するトナーを一時的に回収すると共に、非画像形成時の所定のタイミングで回収したトナーを排出する暫定トナー回収手段と、前記暫定トナー回収手段に対して、画像形成時と非画像形成時とで相反する極性の電圧を印加する電圧印加手段と、画像形成終了後の非画像形成時に前記電圧印加手段により前記暫定トナー回収手段に印加する電圧の極性を切替えた場合、少なくとも次の画像形成開始までの間に、所定期間画像形成時の電圧を印加する電圧印加制御手段と、を備えたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明は、暫定トナー回収手段により、前記像担持体のトナー像形成面に対向配置され、画像形成時に前記記録媒体へのトナー像転写時に残存するトナーが一時的に回収されると共に、非画像形成時の所定のタイミングで回収したトナーが排出され、当該暫定トナー回収手段に対して、画像形成時と非画像形成時とで相反する極性の電圧が電圧印加手段によって印加される。

ここで、本発明では、電圧印加制御手段によって、画像形成終了後の非画像形成時に前記電圧印加手段により前記暫定トナー回収手段に印加する電圧の極性を切替えた場合、少なくとも次の画像形成開始までの間に、所定期間画像形成時の電圧が印加される。

これにより、次の画像形成までの間に、印加電圧の切替えに伴なうトナーの排出が行なわれるので、次の画像形成を行なう際には、当該トナーの排出を考慮する必要がない。よって、すぐに画像形成を開始することができ、ファーストプリントアウトプット時間を短縮することができる。

このように、本発明によれば、像担持体上に形成された静電潜像をトナーによって現像し、像担持体上の現像されたトナー像を記録媒体に転写することによって画像を形成するに際し、前記像担持体のトナー像形成面に対向配置され、画像形成時に前記記録媒体へのトナー像転写時に残存するトナーを一時的に回収すると共に、非画像形成時の所定のタイミングで回収したトナーを排出する暫定トナー回収手段と、前記暫定トナー回収手段に対して、画像形成時と非画像形成時とで相反する極性の電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、画像形成終了後の非画像形成時に前記電圧印加手段により前記暫定トナー回収手段に印加する電圧の極性を切替えた場合、少なくとも次の画像形成開始までの間に、所定期間画像形成時の電圧を印加するようにしているので、良好な画像形成を妨げることなく、ファーストプリントアウトプット時間を短縮することができる。

また、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記電圧印加制御手段が、前記非画像形成時の印加電圧極性に続けて、非画像形成時に画像形成時用の極性の電圧を印加するようにしてもよい。

なお、本発明の暫定トナー回収手段として、請求項３に記載されているように、クリーニングブラシロールを適用することができる。これにより、像担持体を帯電させるための帯電部材に暫定トナー回収手段としての機能を持たせた場合と比較して、帯電部材が汚れることがないので、像担持体の帯電を良好に行うことができる。

また、本発明の所定期間は、暫定トナー回収手段に付着した物質が排出可能な期間を適用することが好ましく、例えば、請求項３の発明において、請求項４に記載の発明のように、前記所定期間を、前記クリーニングブラシロールが１回転するのに要する期間以上としてもよい。当該期間は、画像形成時用の電圧を印加してクリーニングブラシロールを動作させた場合に、クリーニングブラシロールに付着した物質が最も多く排出される期間であると考えられるので、次の画像形成時にクリーニングブラシロールから多くの上記物質が排出されることを防止できる。

さらに、本発明は、請求項５に記載の発明のように、前記像担持体を、回転可能な円筒状のドラムとし、前記所定期間を、感光体ドラムが１回転する期間以上とすることもできる。これにより、感光体ドラム上から上記物質が排除されるので、以後の良好な画像形成を妨げることなく、ファーストプリントアウトプット時間を短縮できる。

また、本発明は、請求項６に記載の発明のように、前記暫定トナー回収手段は、印加する電圧の極性と異極性に帯電しているトナーの回収及び同極性に帯電しているトナーの排出を同時に実行することもできる。

以上説明した如く本発明によれば、像担持体上に形成された静電潜像をトナーによって現像し、像担持体上の現像されたトナー像を記録媒体に転写することによって画像を形成するに際し、前記像担持体のトナー像形成面に対向配置され、画像形成時に前記記録媒体へのトナー像転写時に残存するトナーを一時的に回収すると共に、非画像形成時の所定のタイミングで回収したトナーを排出する暫定トナー回収手段と、前記暫定トナー回収手段に対して、画像形成時と非画像形成時とで相反する極性の電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、画像形成終了後の非画像形成時に前記電圧印加手段により前記暫定トナー回収手段に印加する電圧の極性を切替えた場合、少なくとも次の画像形成開始までの間に、所定期間画像形成時の電圧を印加するようにしているので、良好な画像形成を妨げることなく、ファーストプリントアウトプット時間を短縮することができる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して、本発明に係る実施の形態について説明する。

図１には、本実施の形態に係る画像形成装置１０の構成が概略的に示されている。同図に示されるように、画像形成装置１０には、複数の巻きかけローラ１２に張架され、モータ（図示省略）の駆動により矢印Ｅ方向に搬送される無端ベルト状の中間転写体ベルト１４の長手方向に沿って、複数の画像形成ユニット１５（詳細は後述する）が配設されている。

なお、本実施の形態における画像形成装置１０は、カラー画像の形成にも対応しており、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応するトナー像を形成する画像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋがそれぞれ配設されている。以下、各色毎に設けられた部材については、符号の末尾に各々の色を示すアルファベット（Ｙ／Ｍ／Ｃ／Ｋ）を付与して示すが、特に色を区別せずに説明する場合は、この符号末尾のアルファベットを省略して説明する。

各画像形成ユニット１５により形成された互いに異なる色のトナー像は、中間転写体ベルト１４のベルト面上で、互いに重なり合うように中間転写体ベルト１４に各々転写される。これにより、中間転写体ベルト１４上にカラーのトナー像が形成される。なお、本実施の形態では、このようにして４色のトナー像が重ねて転写されたトナー像を最終トナー像と称する。

４つの画像形成ユニット１５よりも中間転写体ベルト１４の搬送方向下流側には、対向する２つのローラ２６Ａ、２６Ｂからなる転写装置２６が配設されている。中間転写体ベルト１４上に形成された最終トナー像は、このローラ２６Ａ、２６Ｂの間に送り込まれ、画像形成装置１０の底部に設けられた用紙トレイ２９から取り出されて、同じくローラ２６Ａ、２６Ｂの間に搬送されてきた用紙２８に転写される。

また、最終トナー像が転写された用紙２８の搬送経路には、加圧ローラ３０Ａと加熱ローラ３０Ｂとからなる定着装置３０が配設されている。定着装置３０に搬送された用紙２８は、加圧ローラ３０Ａと加熱ローラ３０Ｂとによって挟持搬送されることにより最終トナー像が溶融すると共に用紙２８に圧着されて、定着される。これにより、用紙２８上に所望の画像（カラー画像）が形成される。画像が形成された用紙２８は装置外へ排出される。

一方、転写装置２６よりも中間転写体ベルト１４の搬送方向下流側には、転写装置２６によって用紙２８に転写されずに中間転写体ベルト上に残留したトナーを回収するクリーナ３２が配設されている。クリーナ３２には、中間転写体ベルト１４に接するようにブレード３４が備えられており、残留したトナーを擦り取ることによって回収する。

なお、画像形成ユニット１５の中間転写体ベルト１４の搬送方向下流側には、中間転写体ベルト１４上の画像形成領域以外の所定位置に転写されたトナーの濃度検出等を行なうセンサユニット３６が設けられている。

図２には、画像形成ユニット１５の構成が示されている。なお、各画像形成ユニット１５の構成は同様であるので、ここでは各々の色を示す末尾の符号を省略して説明する。

同図に示されるように、画像形成ユニット１５は、中間転写体ベルト１４に接するように配設され、矢印Ｆ方向に所定速度で回転する感光体ドラム１６を備えている。

各感光体ドラム１６の周面には、感光体ドラム１６を帯電させるための帯電ローラ１８が配置されている。帯電ローラ１８は、導電性のローラであり、その周面が感光体ドラム１６の周面に接触し、かつ帯電ローラ１８の軸線方向と感光体ドラム１６の軸線方向とが一致するように配設されている。

帯電ローラ１８には、ＤＣ成分とＡＣ成分とが重畳された所定の電圧（本実施の形態では、ＤＣ電圧−５００Ｖ）が印加され、感光体ドラム１６の回転に追従するように回転しながら、感光体ドラム１６の表面を所定の電位（本実施の形態では、約−５００Ｖ）に一様に帯電させる。

また、各感光体ドラム１６の回転方向Ｆの帯電ローラ１８よりも下流側の周面には、感光体ドラム１６上に静電潜像を形成するための露光器２０が備えられている。露光器２０は、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）が配列されたＬＥＤアレイを含んで構成されており、帯電ローラ１８により一様に帯電された感光体ドラム１６の軸線方向に、画像データに基づく光ビームを走査しながら照射する。露光器２０により光ビームが照射された領域の電位は上昇し（本実施の形態では、約−２００Ｖ）、感光体ドラム１６上に静電潜像が形成される。

さらに、各感光体ドラム１６の回転方向Ｆの露光器２０よりも下流側の周囲には、感光体ドラム１６上に形成された静電潜像を所定色（イエロー／マゼンタ／シアン／ブラック）のトナーによって現像してトナー像を形成させる現像器２２が配設されている。なお、本実施の形態では、負極性であるトナー及び正極性であるキャリアの二成分を含む現像剤が適用されている。また、現像効率及び後述する転写効率を向上させるためには、トナーの粒状は球形であることが好ましい。

現像器２２は、同図に示されるように、感光体ドラム１６に近接配置された現像ローラ３８及びブレード４０を含んで構成されている。現像ローラ３８は、感光体ドラム１６の表面と同極性（本実施の形態では、負極性）に帯電され、現像器２２内に装填された正極性のキャリアによってトナーが周面に付着される。また、現像ローラ３８は、感光体ドラム１６の回転方向Ｆと同じ方向（図中矢印Ｇの方向）に回転駆動され、現像ローラ３８に余分に付着したトナーがブレード４０によって落とされて現像ローラ３８に均一に付着される。

現像ローラの回転方向Ｇの回転により、現像ローラ３８に付着されたトナーが感光体ドラム１６の表面に搬送され、感光体ドラム１６の表面とトナーとが逆方向に移動される。これにより、トナーが感光体ドラム１６に擦りつけられるので、感光体ドラム１６上に形成された静電潜像が効率よく現像される。

なお、感光体ドラム１６の露光されていない部位の表面電位Ｖｈを−５００Ｖ、露光された部位の表面電位Ｖｌを−２００Ｖとすると、現像ローラ３８にバイアス電圧をかけて現像ローラ３８の表面電位Ｖｄｅｖｅを−４００Ｖにした場合、現像ローラ３８に付着していたトナーは感光体ドラム１６上の露光された部位に付着する。よって、感光体ドラム１６上に形成された静電潜像は、反転現像される。

また、各感光体ドラム１６の回転方向Ｆの現像器２２よりも下流側の周囲には、各感光体ドラム１６上のトナー像を中間転写体ベルト１４に転写する転写ローラ２５が備えられている。転写ローラ２５は、矢印Ｈで示す方向に回転して中間転写体ベルト１４を所定の速度で搬送して感光体ドラム１６に順次対向させる。また、転写ローラ２５は、正極性に帯電され、感光体ドラム１６上のトナーを中間転写体ベルト１４上に転写させる。

ここで、転写ローラ２５では、感光体ドラム１６上の全てのトナーを中間転写体ベルト１４に転写させることはできず、転写ローラ２５を通過した感光体ドラム１６上には、トナーがわずかに残留する（転写残トナー）。

また、転写ローラ２５によって極性がプラスに反転され、感光体ドラム１６上に再び付着するトナー（リトランスファートナー）も存在する。なお、転写ローラ２５を通過する際に、中間転写体ベルト１４上に他色のトナー像が既に転写されている場合には、リトランスファートナーには、他色のトナーも含まれる。

そこで、感光体ドラム１６の周面の転写ローラ２５よりも下流側には、感光体ドラム１６上の転写残トナー又はリトランスファートナーを一時的に保持するクリーニングロール２４が配置されている。クリーニングロール２４は、表面に導電性のブラシ毛が植毛されており、当該ブラシ毛が感光体ドラム１６と接触するように配設されており、ブラシ毛が帯電されると共に、回転駆動されるようになっている。

クリーニングロール２４は、画像形成が行なわれている期間は負極性（本実施の形態では、−５００Ｖ）に帯電されると共に、感光体ドラム１６の回転方向と同方向に回転される。これにより、感光体ドラム１６の表面に付着している正極性のリトランスファートナーをブラシ毛に吸着させて回収する。

なお、負極性の転写残トナーについては、クリーニングロール２４では回収されず、感光体ドラム１６上に付着したまま感光体ドラム１６に対する帯電及び露光が行なわれ、非画像部に付着している転写残トナーについては、現像器２２の現像ローラ３８に付着したキャリア及びトナーとの摺擦により現像器２２内に回収される。

クリーニングロール２４によって回収されたリトランスファートナーは、ジョブが終了した場合等の非画像形成時に実行されるクリーニングモードによって、感光体ドラム１６上に吐き出される。

クリーニングモードでは、クリーニングロール２４は正極性（本実施の形態では、＋５００Ｖ）に帯電されると共に、感光体ドラム１６の回転方向とは異なる方向に（感光体ドラム１６の回転に追従するように）回転される。これにより、クリーニングロール２４に保持されていた正極性のリトランスファートナーが感光体ドラム１６上に吐き出される。

このようにして感光体ドラム１６上に吐き出されたリトランスファートナーは、感光体ドラム１６の回転により転写位置まで搬送される。

クリーニングモードでは、転写ローラ２５は負極性に帯電されるようになっており、転写位置まで搬送されたリトランスファートナーは、転写ローラ２５によって中間転写体ベルト１４上に転写され、中間転写体ベルト１４によってクリーナ３２へと搬送され、クリーナ３２のブレード３４によって擦り取られる。

ところで、当該クリーニングモードにおいては、クリーニングロール２４は、リトランスファートナーを吐き出すだけでなく、感光体ドラム１６上の負極性の物質を吸着してしまう。このため、クリーニングモードを終了した後、そのまま画像形成が開始される場合、一定期間はクリーニングモード時に吸着された負極性の物質が感光体ドラム１６上に吐き出されることになる。このようにして吐き出された負極性の物質は、中間転写体ベルト１４に転写されてそのまま転写器２６に到達して転写ローラ２６Ｂに付着し、用紙の裏面を汚す原因となる。

このため、従来は、図３（Ａ）に示されるように、クリーニングモードを実行した後に画像形成指示が入力されると、所定期間だけ当該負極性の物質の吐き出しを行ない、その後に画像形成を開始していた。よって、この吐き出しに要する期間分、待機期間（ファーストプリントアウトプット時間）が長くなっていた。

そこで、本発明では、図３（Ｂ）に示されるように、クリーニングモードの実行後、所定期間だけクリーニングロール２４に負極性の電圧を印加して、負極性の物質の吐き出しを行なうようにしている。これにより、画像形成直前のクリーニングロール２４の動作モードがクリーニングモードであったか否かに拘わらず、待機期間を一定にすることができる。

図５は、本実施の形態に係る画像形成装置１０のクリーニングロールの制御に関する機能ブロック図であり、本発明に特に関係する部分のみが示されている。

同図に示されるように、画像形成装置１０は、ＣＰＵ５０を備えており、当該ＣＰＵ５０によって全体の動作が制御されるようになっている。

また、クリーニングロール２４には、モータ６０及び電圧変換部６２が接続されており、クリーニングロール２４は、モータ６０の駆動力に応じて所定方向に回転されると共に、電圧変換部６２によって変換された所定の電圧が印加されて表面のブラシ毛が帯電されるようになっている。

さらに、画像形成装置１０には、上述したモータ６０及び電圧変換部６２を制御してクリーニングロール２４を画像形成モード又はクリーニングモードで動作させるためのクリーニングロール制御部５２を備えている。

クリーニングロール制御部５２は、ＣＰＵ５０に接続されており、モータ６０の回転状態を制御する回転制御部５６と、電圧変換部６２によって変換する電圧レベル及び印加状態を制御する印加電圧制御部５８と、期間を計時する際に用いられるタイマ５５と、ＣＰＵ５０から入力される指示信号の内容を判定すると共にタイマ５５を用いて上記回転制御部５６及び印加電圧制御部５８を制御するための指示内容判定部５４と、を含んで構成されている。

ＣＰＵ５０は、クリーニングロール制御部５２を含む各部（図示省略）に対して画像形成装置１０の動作モードを示す指示信号を入力するようになっており、これにより、当該クリーニングロール制御部５２を介してモータ６０及び電圧変換部６２を制御してクリーニングロール２４を動作させる。

指示内容判定部５４では、ＣＰＵ５０から入力された指示信号が、画像形成モード及びクリーニングモードのどちらを示すものであるかを判定する。また、指示内容判定部５４では、当該画像形成装置１０の動作モードに応じて、クリーニングロール２４の印加電圧や回転方向等の動作状態を決定する。

また、回転制御部５６及び印加電圧制御部５８は、指示内容判定部５４における判定結果に応じて、モータ６０の駆動状態及び印加電圧の電圧レベルを決定してモータ６０及び電圧変換部６２を制御する。

以下に、本実施の形態の作用を説明する。

画像形成装置１０は、画像形成が指示されると、画像形成モード処理が実行され、ＣＰＵ５０により各部位に画像形成モードで動作することを示す指示信号が入力される。

これにより、転写装置２６及び定着装置３０の駆動、中間転写体ベルト１４の搬送及び感光体ドラム１６の回転が開始されると共に、帯電ローラ１８による感光体ドラム１６表面の帯電、露光器２０による画像データに基づく光ビームの照射、現像器２２による感光体ドラム１６上の静電潜像の現像及び転写ローラ２５によるトナー像の転写が行なわれ、画像形成が実行される。

一方、クリーニングロール制御部５２では、ＣＰＵ５０からの指示信号に応じてクリーニングロール２４を制御する、クリーニングロール制御処理が実行される。

図５は、クリーニングロール制御処理における処理の流れを示すフローチャートであり、以下、同図を参照して本実施の形態に係るクリーニングロール制御処理について説明する。

なお、ここでは、クリーニングモードを実行する期間（クリーニング期間）は予め定められているものとして説明する。

まず、ステップ１０２では、ＣＰＵ５０からの指示信号の入力待ちを行い、次のステップ１０４では、入力された指示信号の内容がクリーニングモードを示すものであったか否かを判定し、当該判定が肯定判定となった場合は、ステップ１０６に移行する。

ステップ１０６では、クリーニングロール２４をクリーニングモードに応じた動作状態で動作させるべく、電圧変換部６２による変換後の電圧レベルを非画像形成時用の所定の電圧レベル（例えば、−５００Ｖ）に設定して、クリーニングロール２４への電圧印加を開始し、その後にステップ１０８に移行して、モータ６０を介したクリーニングロール２４の回転駆動を開始する。

これにより、クリーニングロール２４のブラシ毛は所定の電位に帯電されて回転駆動され、それまでブラシ毛に保持していたリトランスファートナーが感光体ドラム１６上に吐き出されることになる。

なお、このとき、回転ドラム１６の回転、転写ローラ２５の帯電及び中間転写体ベルト１４の搬送が図示しない各制御系によってそれぞれ行なわれ、感光体ドラム１６上に吐き出されたリトランスファートナーは、中間転写体ベルト１４上に転写されてクリーナ３２のブレード３４によって擦り取られて回収される。

次のステップ１１０では、タイマ５５を用いて予め定められたクリーニング期間の計時を開始し、その後にステップ１１２に移行して、クリーニング期間の経過待ちを行なう。

ここで、本実施の形態では、上述したように、クリーニングモードが終了した後、所定期間だけ、クリーニングロール２４に画像形成時用の電圧を印加して動作させるようにしている。

このため、次のステップ１１４では、電圧変換部６２を制御してクリーニングロール２４の印加電圧の電圧レベルを画像形成時用の所定の電圧レベル（例えば、５００Ｖ）に切替える。

これにより、クリーニングモードにおいてクリーニングロール２４のブラシ毛に付着してしまった物質が感光体ドラム１６上に吐き出される。

なお、このとき、転写ローラ２５についても、画像形成時と同じ電圧が印加されると共に、回転ドラム１６の回転及び中間転写体ベルト１４の搬送が行なわれ、感光体ドラム１６上に吐き出された物質は、中間転写体ベルト１４上に転写されてクリーナ３２のブレード３４によって擦り取られて回収される。

次のステップ１１６では、タイマ５５を用いた所定期間の計時を開始し、ステップ１１８に移行して、所定期間の経過待ちを行ない、所定期間が経過した場合にステップ１１８が肯定判定となって、ステップ１２４に移行する。

なお、上記所定期間としては、印加電圧を画像形成時用の電圧に切替えた後にクリーニングロール２４から感光体ドラム１６上に排出された物質が非画像形成部に到達するまでの期間を適用することができる。

例えば、クリーニングロール２４に非画像形成時用の印加電圧が印加された場合、クリーニングロール２４のはじめの１回転で殆どの物質が感光体ドラム１６上に排出されると仮定すると、当該クリーニングロール２４が１回転する期間と、感光体ドラム１６上の任意の位置がクリーニングロール２４に対向する位置から転写ローラ２５に対向する位置まで移動する期間と、中間転写体ベルト１４上の任意の位置が転写ローラ２５に対向する位置からクリーナ３４に対向する位置まで移動する期間と、を合わせた期間を適用することができる。

一方、ステップ１０４で否定判定となった場合は、画像形成モードに応じた動作状態でクリーニングロール２４を動作させるべく、ステップ１２０に移行する。

ステップ１２０では、電圧変換部６２による変換後の電圧レベルを上述した画像形成時用の所定の電圧レベルに設定して、クリーニングロール２４への電圧印加を開始し、その後にステップ１２２に移行して、モータ６０を介したクリーニングロール２４の回転駆動を開始する。

次のステップ１２４では、ＣＰＵ５０による画像形成が完了したことを示す信号の入力待ちを行ない、その後にステップ１２６に移行する。

ステップ１２６では、クリーニングロール２４への電圧の印加及びクリーニングロール２４の回転駆動を終了し、再びステップ１０２に戻る。

以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、感光体ドラム１６上に形成された静電潜像をトナーによって現像し、感光体ドラム１６上の現像されたトナー像を中間転写体ベルト１４に転写することによって画像を形成するに際し、感光体ドラム１６のトナー像形成面に対向配置され、画像形成時に中間転写体ベルト１４へのトナー像転写後に残存するトナーを一時的に回収すると共に、非画像形成時の所定のタイミングで回収したトナーを排出するクリーニングロール２４と、クリーニングロール２４に対して、画像形成時と非画像形成時とで相反する極性の電圧を印加する電圧変換部６２と、を備え、画像形成終了後の非画像形成時に電圧変換部６２によりクリーニングロール２４に印加する電圧の極性を切替えた場合、少なくとも次の画像形成開始までの間に、所定期間画像形成時の電圧を印加するようにしているので、良好な画像形成を妨げることなく、ファーストプリントアウトプット時間を短縮することができる。

なお、本実施の形態では、前記非画像形成時の印加電圧極性に続けて、非画像形成時に画像形成時用の極性の電圧を印加するようにしている。

また、本実施の形態では、トナーを一時的に回収する手段としてクリーニングロール２４を適用しているので、帯電ロール１８に当該機能を持たせた場合と比較して、帯電ロール１８が汚れることがないので、感光体ドラム１６の帯電を良好に行うことができる。

また、本実施の形態によれば、前記所定期間を、前記クリーニングロール２４が１回転するのに要する期間以上としており、当該期間は印加電圧を切替えてクリーニングロール２４を動作させた場合に、クリーニングロール２４に付着した物質が最も多く排出されると予測される期間であり、画像形成時にクリーニングロール２４から多くの上記物質が排出されることを防止できる。

なお、前記所定期間は、クリーニングロール２４に付着した物質を排出することのできる期間を適用することが好ましく、感光体ドラムが１回転する期間以上とすることもできる。これにより、感光体ドラム上から上記物質が排除されるので、次回の画像形成を良好に行うことができる。

さらに、本実施の形態によれば、前記所定期間を、クリーニングロール２４から感光体ドラム１６上に排出された物質が非画像形成部に到達するまでの期間としているので、感光体ドラム１６上に排出された物質が画像形成にかかわる部位から排除されてから画像形成を行なうため、当該物質が画像形成に及ぼす影響を少なくして、以後の良好な画像形成を妨げることなく、ファーストプリントアウトプット時間を短縮できる。

なお、以上の画像形成装置１０の構成（図１、図２及び図４参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

例えば、本実施の形態では、クリーニングロール制御部５２において、クリーニングモードを示す信号が入力された場合に、従来と同様にクリーニングロール２４をクリーニングモードに応じた動作状態で動作させ、クリーニングモード終了後に所定期間だけ画像形成時用の電圧を印加して動作させる形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成時と同様の条件で各部を所定期間動作させるモードを別途設け、ＣＰＵ５０によりクリーニングモード終了後に、当該モードを実行する形態としてもよい。

また、本実施の形態では、ＣＰＵ５０から入力される指示信号を、画像形成モード又はクリーニングモードを示す信号として、クリーニングロール制御部５２にタイマ５５を設け、クリーニング期間及び所定期間を計時する形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＣＰＵ５０に内臓されたタイマ等により計時を行ない、クリーニング期間や所定期間が経過したことを示す信号をＣＰＵ５０から各部に入力する形態とすることもできる。

さらに、本実施の実施の形態で説明したフローチャート（図５参照）の処理の流れは一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

例えば、本実施の形態では、クリーニングロールをクリーニングモードに応じた動作状態で動作させた後に、遅滞なく、所定期間だけ画像形成時用の電圧を印加して動作させるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、クリーニングモードに応じた動作状態で動作させた後、所定期間だけクリーニングロールに電圧を印加することなく感光体ドラム、転写ローラ及び中間転写体ベルトの駆動を継続し、その後にクリーニングロールを画像形成時用の電圧を印加して動作させると共に、感光体ドラム、転写ローラ及び中間転写体ベルトの駆動状態を画像形成時と同じ駆動状態に切替えるようにしてもよい。このようにすることで、非画像形成時用の電圧が印加されて吐き出された物質及び画像形成時用の電圧が印加されて排出された物質の双方を確実に感光体ドラム上から排除することができる。

実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 実施の形態に係る画像形成ユニットの概略構成図である。 （Ａ）は従来のクリーニングロールへの電圧の印加状態を示すタイムチャートであり、（Ｂ）は本実施の形態に係るクリーニングロールへの電圧の印加状態を示すタイムチャートである。 実施の形態に係る画像形成装置のクリーニングロールの制御に関する機能のみを示す機能ブロック図である。 実施の形態に係るクリーニングロール制御処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１４ 中間転写体ベルト（記録媒体）
１５ 画像形成ユニット
１６ 感光体ドラム（像担持体）
２４ クリーニングロール（暫定トナー回収手段）
５２ クリーニングロール制御部（電圧印加制御手段）
６２ 電圧変換部（電圧印加手段）

Claims (6)

1. 像担持体上に形成された静電潜像をトナーによって現像し、像担持体上の現像されたトナー像を記録媒体に転写することによって画像を形成する画像形成装置であって、
   前記像担持体のトナー像形成面に対向配置され、画像形成時に前記記録媒体へのトナー像転写時に残存するトナーを一時的に回収すると共に、非画像形成時の所定のタイミングで回収したトナーを排出する暫定トナー回収手段と、
   前記暫定トナー回収手段に対して、画像形成時と非画像形成時とで相反する極性の電圧を印加する電圧印加手段と、
   画像形成終了後の非画像形成時に前記電圧印加手段にり前記暫定トナー回収手段に印加する電圧の極性を切替えた場合、少なくとも次の画像形成開始までの間に、所定期間画像形成時の電圧を印加する電圧印加制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記電圧印加制御手段が、前記非画像形成時の印加電圧極性に続けて、非画像形成時に画像形成時用の極性の電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記暫定トナー回収手段を、クリーニングブラシロールとしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記所定期間を、前記クリーニングブラシロールが１回転するのに要する期間以上としたことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体を、回転可能な円筒状のドラムとし、
   前記所定期間を、感光体ドラムが１回転する期間以上としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の画像形成装置。
6. 前記暫定トナー回収手段が、印加する電圧の極性と異極性に帯電しているトナーの回収及び同極性に帯電しているトナーの排出を同時に実行することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の画像形成装置。

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