JP2011248064A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接触式の帯電手段表面に付着した異物を十分に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、現像ユニット５を現像位置から離間位置、帯電ローラ３を帯電位置から近接位置に移動させて、現像ローラ５ａから帯電ローラ３表面への清掃用トナー付着工程を行った後、帯電ローラ３を帯電位置に移動させて、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、帯電ローラ３表面からクリーニング装置９への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

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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。

特開２００２−１９６５６９号公報

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。

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。

本発明は、上記問題点に鑑み、接触式の帯電手段表面に付着した異物を十分に除去可能な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本発明は、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、帯電位置で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、現像位置で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、該現像手段に現像バイアスを印加可能な第２のバイアス印加手段と、前記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、該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３のバイアス印加手段と、前記像担持体の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、前記帯電手段は、前記帯電位置と前記現像手段と近接する近接位置との間で移動可能であり、前記帯電手段表面を摺擦可能な摺擦手段と、前記清掃用トナーを回収可能な回収手段と、が設けられ、非画像形成時、前記帯電手段を前記帯電位置から前記近接位置まで移動させ、前記現像手段から前記帯電手段表面に略均一に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で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回収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。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記現像手段は前記現像位置と前記像担持体から離れる離間位置との間で移動可能であり、前記近接位置は、前記像担持体と前記離間位置に配置された前記現像手段との間に配置されており、前記清掃用トナーの付着を行うとき、前記現像手段を前記現像位置から前記離間位置に移動させると共に前記帯電手段を前記帯電位置から前記近接位置に移動させることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記回収手段は、前記クリーニング手段であり、前記清掃用トナーの付着後、前記帯電手段を前記近接位置から前記帯電位置に移動させて前記帯電手段の摺擦を行い、前記帯電手段の摺擦後、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を特徴としている。

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。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記回収手段は、前記現像手段であり、前記清掃用トナーの付着後、前記近接位置に配置された前記帯電手段の摺擦を行い、前記帯電手段の摺擦後、前記帯電手段表面から前記現像手段への前記清掃用トナーの回収を行うことを特徴としている。

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し、前記第２のバイアス印加手段が前記現像手段に前記現像バイアスを印加することを特徴としている。

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。

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とは逆極性の第１の逆バイアスを印加することを特徴としている。

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３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。

本発明の第１の構成によれば、帯電手段を、帯電位置と現像手段と近接する近接位置との間で移動可能とし、帯電手段表面を摺擦可能な摺擦手段と、清掃用トナーを回収可能な回収手段と、を設け、非画像形成時、帯電手段を帯電位置から近接位置まで移動させ、現像手段から帯電手段表面に略均一に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、帯電手段表面から回収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、現像手段から帯電手段表面に清掃用トナーを確実に付着させることができるため、接触式の帯電手段表面に付着した異物を十分に除去することが可能となる。

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、現像手段を現像位置と像担持体から離れる離間位置との間で移動可能とし、近接位置を、像担持体と離間位置に配置された現像手段との間に配置し、清掃用トナーの付着を行うとき、現像手段を現像位置から離間位置に移動させると共に帯電手段を帯電位置から近接位置に移動させることによって、より確実に現像手段から帯電手段に清掃用トナーを付着させることが可能となる。

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、回収手段を、クリーニング手段とし、清掃用トナーの付着後、帯電手段を近接位置から帯電位置に移動させて帯電手段の摺擦を行い、帯電手段の摺擦後、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って、不要となった清掃用トナーを確実に回収することができる。

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、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、帯電手段表面からの清掃用トナーの回収を、より効率的且つ確実に行うことができる。

また、本発明の第５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、回収手段を、現像手段とし、清掃用トナーの付着後、近接位置に配置された帯電手段の摺擦を行い、帯電手段の摺擦後、帯電手段表面から現像手段への清掃用トナーの回収を行うことによって、帯電手段の清掃に要する待機時間を短縮することができる。

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、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し、第２のバイアス印加手段が現像手段に現像バイアスを印加することによって、帯電手段表面からの清掃用トナーの回収を、より効率的且つ確実に行うことができる。

また、本発明の第７の構成によれば、上記第１〜第６のいずれか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。

また、本発明の第８の構成によれば、上記第１〜第７のいずれかの構成の画像形成装置において、帯電手段の摺擦を行うとき、第１のバイアス印加手段が帯電手段に、帯電バイアスとは逆極正の第１の逆バイアスを印加することによって、清掃用トナーがより確実に帯電手段に付着した状態で、帯電手段に付着した異物を擦り取ることができる。

また、本発明の第９の構成によれば、上記第１〜第８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３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、清掃用トナーが像担持体と転写手段との間を通過する場合に、清掃用トナーの転写手段への付着を防止することができる。これにより、より確実に清掃用トナーの回収を行うことができると共に、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。

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 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 現像ユニットが現像位置、帯電装置が帯電位置に移動した状態を示す図 現像ユニットが離間位置、帯電装置が近接位置に移動した状態を示す図 トナー付着工程（清掃用トナー付着工程）における清掃用トナーの移動状態を示す図であって、図５（ａ）は、帯電ローラが近接位置に移動した状態を示す図であり、図５（ｂ）は、トナーが現像ローラから帯電ローラ表面に付着する状態を示す図であり、図５（ｃ）は、トナーが現像ローラから帯電ローラに付着した状態を示す図 エージング工程における清掃用トナーの状態を示す図 トナー回収工程（清掃用トナー回収工程）における清掃用トナーの移動状態を示す図であって、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前の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表面に移動した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 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 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９の制御手順のタイミングチャート 本発明の第２実施形態の画像形成装置において、エージング工程における清掃用トナーの状態を示す図 トナー回収工程（清掃用トナー回収工程）における清掃用トナーの移動状態を示す図であって、図１２（ａ）は、清掃用トナーが帯電ローラから現像ローラに移動する状態を示す図であり、図１２（ｂ）は、清掃用トナーが帯電ローラから現像ローラに移動した状態を示す図であり、図１２（ｃ）は、帯電ローラが近接位置から帯電位置へと移動した状態を示す図 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１３の制御手順のタイミングチャート 現像ユニットの開閉扉が閉じ、帯電装置が帯電位置に移動した状態を示す図 現像ユニットの開閉扉が開き、帯電装置が近接位置に移動した状態を示す図

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。

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２参照）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。

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。

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、後述する第２電源２６（図２参照）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。

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。

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。

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。

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と連結されており、第１駆動モータ２１からの回転駆動が伝達されることにより、上記した通り、画像形成時には図中時計回りに回転（正回転）するようになっている。

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Ｒ_Z＝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。

帯電ローラ３は、後述するように、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。

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。かかる帯電バイアスにより、感光体ドラム２表面は３００Ｖに一様に帯電される。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。

また、現像ローラ５ａの芯金５ａａは、第２電源（第２のバイアス印加装置）２６と電気的に接続され、第２電源２６から現像ローラ５ａに対して交流電圧を重畳した直流電圧から成る現像バイアスが印加されるようになっている。かかる現像バイアスの印加によって生じた現像ローラ５ａと感光体ドラム２との間の電位差によって、現像ローラ５ａから感光体ドラム２表面にトナーが移動する。

また、転写ローラ１７の芯金１７ａは、第３電源（第３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３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。

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。

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。

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。

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。

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、帯電ローラ３を、帯電位置と現像ローラ５ａと近接する近接位置との間で移動可能とし、非画像形成時、帯電ローラ３を帯電位置から近接位置まで移動させ、現像ローラ５ａ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３との間で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表面からクリーニング装置（本実施形態での回収手段）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。

また、清掃用トナーの付着後、帯電ローラ３を近接位置から帯電位置に移動させて帯電ローラ３表面の摺擦を行い、帯電ローラ３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。

図３は、現像ユニットが現像位置、帯電装置が帯電位置に移動した状態を示す図であり、図４は、現像ユニットが離間位置、帯電装置が近接位置に移動した状態を示す図である。図１及び図２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。

現像ユニット５は、スライド機構４１により、図３に示すように、感光体ドラム２と近接し、現像ローラ５ａが現像ローラ５ａから感光体ドラム２にトナーを供給可能な現像位置と、図４に示すように、感光体ドラム２から離間し、感光体ドラム２と現像ローラ５ａとの間に帯電ローラ３を挿入可能な離間位置との間で移動可能となっている。

スライド機構４１には、離間方向（図の左右方向）に沿って移動可能に配置され下方にラックギア部が形成された支持板４３と、支持板４３のラックギア部と噛み合わされたピニオンギア４５と、かかるピニオンギア４５を回転させる正逆回転可能な第２駆動モータ４７と、が設けられおり、現像ユニット５は、支持板４３に載置されている。

図３に示すように、第２駆動モータ４７の回転によってピニオンギア４５が反時計回りに回転すると、支持板４３と共に現像ユニット５が現像位置に移動し、図４に示すように、ピニオンギア４５が時計回りに回転すると、支持板４３と共に現像ユニット５が離間位置に移動する。なお、現像ユニット５の移動方法は、現像ユニット５を現像位置と離間位置とに移動可能であれば、特に限定されるものではない。

帯電ローラ３のシャフト３ａの両端部は、感光体ドラム２の回転軸２ａの両端部から突設された第１アーム部材５１に支持されており、帯電ローラ３は感光体ドラム２と共に、可動機構５３によって、図３に示すように、現像ユニット５から離間して感光体ドラム２を帯電する帯電位置と、図４に示すように、現像ユニット５と近接して現像ローラ５ａから清掃用トナーが供給される近接位置と、の間で移動可能となっている。

可動機構５３には、回転可能に配置された支軸５５ａと、支軸５５ａから突設された第２アーム部材５５ｂと、支軸５５ａを回転させる正逆回転可能な第３駆動モータ５７と、が設けられており、感光体ドラム２の回転軸２ａは、第２アーム部材５５ｂの突出端部に支持されている。

図３に示すように、第２駆動モータ５７の回転によって支軸５５ａが反時計回りに回転すると、第２アーム部材５５ｂと共に感光体ドラム２及び帯電ローラ３が帯電位置に移動し、図４に示すように、支軸５５ａが時計回りに回転すると、第２アーム部材５５ｂと共に感光体ドラム２及び帯電ローラ３が近接位置に移動する。なお、帯電ローラ３の移動方法は、帯電ローラ３を帯電位置と近接位置とに移動可能であれば、特に限定されるものではない。

図５は、トナー付着工程（清掃用トナー付着工程）における清掃用トナーの移動状態を示す図であって、図５（ａ）は、帯電ローラが近接位置に移動した状態を示す図であり、図５（ｂ）は、トナーが現像ローラから帯電ローラ表面に付着する状態を示す図であり、図５（ｃ）は、トナーが現像ローラから帯電ローラ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清掃用トナーの状態を示す図である。

また、図７は、トナー回収工程（清掃用トナー回収工程）における清掃用トナーの移動状態を示す図であって、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前の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表面に移動した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。図１〜図４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。なお、図５〜図７では清掃用トナーを黒丸で示す。

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の回転（図の時計回り）により、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。

まず、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。非画像形成時において、現像ユニット５から帯電ローラ３表面に清掃用のトナーを供給して、帯電ローラ３表面に清掃用トナーを付着させることとした。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。

この状態から、図５（ａ）に示すように、スライド機構４１（図３及び図４参照）によって現像ユニット５を現像位置から離間位置に移動させた後、可動機構４１（図３及び図４参照）によって帯電ローラ３を帯電位置から近接位置に移動させた。

次に、感光体ドラム２を回転させて帯電ローラ３を従動回転させ、かかる回転と略同時に、現像ローラ５ａに現像バイアスを印加することとした。現像バイアスを印加することにより、図５（ｂ）に示すように、現像ローラ５ａと帯電ローラ３との間の電位差によって、帯電ローラ３表面に清掃用トナーを付着させることができる。

また、清掃用トナー付着工程での感光体ドラム２の線速を、略１００ｍｍ／ｓｅｃとした。これにより、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。また、現像バイアスとして、交流電圧が重畳された直流電圧を印加し、直流電圧を１５０Ｖ、交流電圧のＶｐｐを１ｋＶ、周波数を３ｋＨｚとした。

また、図５（ｃ）に示すように、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、清掃用トナーを付着させることとした。

現像ローラ５ａから帯電ローラ３への清掃用トナーの供給時間は、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、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。

付着時間が短いと、帯電ローラ３表面に清掃用トナーを十分に、また均一に付着できないおそれがある。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、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、帯電ローラ３に付着されずに感光体ドラム２に付着する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。

また、ここでは清掃用トナー付着工程において帯電ローラ３にバイアスを印加しないこととしたが、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（第１の逆バイアス）を印加することもできる。かかる第１逆バイアス（例えば−５００Ｖ）の印加及びその印加量は、現像ローラ５ａの現像バイアスに応じて現像ローラ５ａから帯電ローラ３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。

また、ここでは転写ローラ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。かかる第２逆バイアス（例えば５００Ｖ）を印加することにより、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に付着させることができる。また、第２逆バイアスを、清掃用トナー付着工程の開始から、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。なお、現像ローラ５ａから帯電ローラ３への清掃用トナーの付着時に、現像ローラ５ａから感光体ドラム２に清掃用トナーが付着するおそれがある。従って、転写ローラ１７に第２逆バイアスを印加することにより、感光体ドラム２に付着した清掃用トナーが転写ローラ１７に付着することを防止することができる。

そして、帯電ローラ３への清掃用トナーの付着が終了したとき、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。

また、ここでは清掃用トナー付着工程時、感光体ドラム２の線速を、画像形成時の略１／３である略１００ｍｍ／ｓｅｃとしたため、現像ローラ５ａ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、かかる線速は、現像ローラ５ａ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。

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。清掃用トナー付着工程で帯電ローラ３表面に清掃用トナーが付着すると、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の接触により、異物が清掃用トナーに付着する。そこで、図６に示すように、帯電ローラ３表面に清掃用トナーが付着した状態で、帯電ローラ３を感光体ドラム２と従動回転させることにより、エージングを行うこととした。かかるエージングにより、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る。

また、ここでは、可動機構４１によって帯電ローラ３を帯電位置に移動させた後、エージングを行うこととした。また、エージング工程において、感光体ドラム２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、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へと移動することを防止することができる。

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擦り取り可能であれば、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。

かかるエージング時間は、例えば帯電ローラ３を帯電位置に移動させ、感光体ドラム２の回転開始から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。

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。

また、清掃用トナー付着工程終了後、帯電ローラ３が帯電位置に移動するまでの間、感光体ドラム２を停止することが好ましい。これにより、清掃用トナーの無用な飛散等を防止することができる。

また、感光体ドラム２が停止しているときに、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。また、現像バイアスによっても、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、帯電ローラ３や現像ローラ５ａに対するバイアス印加を、感光体ドラム２の回転の開始まで停止し、回転が停止する前に停止することが好ましい。

また、ここでは帯電ローラ３を感光体ドラム２に従動回転させたが、感光体ドラム２との間で線速差を設けることもできる。例えば、帯電ローラ３を感光体ドラム２に対してスラスト移動させることによって軸方向に線速差を設けたり、帯電ローラ３を不図示の駆動モータで駆動回転させることにより、周方向に線速差を設けることもできる。これにより、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、ここでは、帯電ローラ３と感光体ドラム２との間で摺擦を行ったが、その他、帯電ローラ３表面を摺擦可能なブラシローラやブラシ板等の摺擦部材を、別途設けて、かかる摺擦部材と帯電ローラ３との間で摺擦を行うこともできる。

なお、現像ユニット５は、帯電ローラ３が帯電位置に移動した後、エージング工程の開始前に離間位置から現像位置に戻すことも、次に画像形成が行われるまでの間に離間位置から現像位置に戻すこともでき、そのタイミングは特に限定されない。

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。

これにより、図７（ｂ）に示すように、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。

さらに感光体ドラム２が回転を続けると、感光体ドラム２表面に移動した清掃用トナーは、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。

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。

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。

また、清掃用トナーの回収における感光体ドラム２の回転時には、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。

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への第２逆バイアスの印加、及び感光体ドラム２の回転を停止することとした。

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２６、第３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、スライド機構４１、可動機構５３を含む構成である。

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。

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。

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、現像ユニット５を現像位置と離間位置との間で移動させるタイミングや、帯電ローラ３を帯電位置と近接位置との間で移動させるタイミングや、清掃用トナーを現像ユニット５から帯電ローラ３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。

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。

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、現像ユニット５を現像位置から離間位置に移動させると共に帯電ローラ３を帯電位置から近接位置に移動させ、感光体ドラム２を回転させると共に現像ローラ５ａに現像バイアスを印加して、現像ユニット５から帯電ローラ３表面に清掃用トナーを付着させる（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、帯電ローラ３を近接位置から帯電位置、現像ユニット５を現像位置から離間位置に移動させ、感光体ドラム２を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。

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。

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。

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。

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）。

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、スライド機構４１によって現像ユニット５を現像位置から離間位置に移動させると共に、帯電ローラ３を帯電位置から近接位置に移動させる（ステップＳ１）。次に、制御部３５は、第１駆動モータ２１を回転させることにより感光体ドラム２を回転させて帯電ローラ３を感光体ドラム２と従動回転させ、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に現像バイアスを例えば２秒間印加させて、現像ローラ５ａ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Ｓ２）。

次に、帯電ローラ３の１周分の清掃用トナーが帯電ローラ３表面に付着されると、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付着を停止する（ステップＳ３）。次に、制御部３５は、帯電ローラ３を近接位置から帯電位置に移動させると共に現像ユニット５を現像位置に移動させて（ステップＳ４）、感光体ドラム２を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（ステップＳ５）。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。

なお、ここでは、ステップＳ３での清掃用トナー付着工程終了後、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の回転を停止させた。そして、かかる停止後、帯電ローラ３を帯電位置へと移動させた。また、ここでは帯電ローラ３の帯電位置への移動と共に現像ユニット５を現像位置に移動させたが、現像ユニット５の現像位置への移動タイミングは特に限定されるものではない。

次に、エージング工程開始から例えば１０秒経過後、制御部３５は、感光体ドラム２を引き続き回転させると共に、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Ｓ６）。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、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。

なお、ここでは、ステップＳ５でのエージング工程後、ステップＳ６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の回転を停止させた。

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の回転を停止させた後（ステップＳ７）、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の回転を停止した。

上記の通り、非画像形成時、帯電ローラ３を、帯電位置と現像ユニット５（現像ローラ５ａ）と近接する近接位置との間で移動可能とし、非画像形成時、帯電ローラ３を帯電位置から近接位置まで移動させ、現像ユニット５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３との間で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表面を清掃した。

これにより、現像ユニット５から帯電ローラ３表面に清掃用トナーを確実に付着させることができるため、接触式の帯電ローラ３表面に付着した異物を十分に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。

また、本実施形態では、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。

また、本実施形態では、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、本実施形態では、現像ユニット５を現像位置と離間位置との間で移動可能とし、近接位置を、感光体ドラム２と離間位置に配置された現像ユニット５との間に配置し、清掃用トナーを付着するとき、現像ユニット５を現像位置から離間位置に移動させると共に帯電ローラ３を帯電位置から近接位置に移動させ、清掃用トナーの付着を行ったため、より確実に現像ユニット５から帯電ローラ３に清掃用トナーを付着させることが可能となる。しかし、帯電ローラ３の帯電位置から近接位置への移動方法は、後述するように、本実施形態に特に限定されるものではない。

また、本実施形態では、クリーニング装置９を用い、清掃用トナーの付着後、帯電ローラ３を近接位置から帯電位置に移動させて帯電ローラ３の摺擦（エージング）を行い、帯電ローラ３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ったため、不要となった清掃用トナーを確実に回収することができる。

また、清掃用トナーの回収を行うとき、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表面からの清掃用トナーの回収を、より効率的且つ確実に行うことができる。しかし、清掃用トナーの回収方法は、後述するように、本実施形態に特に限定されるものではない。

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実施形態の画像形成装置において、エージング工程における清掃用トナーの状態を示す図である。また、図１２は、トナー回収工程（清掃用トナー回収工程）における清掃用トナーの移動状態を示す図であって、図１２（ａ）は、清掃用トナーが帯電ローラから現像ローラに移動する状態を示す図であり、図１２（ｂ）は、清掃用トナーが帯電ローラから現像ローラに移動した状態を示す図であり、図１２（ｃ）は、帯電ローラが近接位置から帯電位置へと移動した状態を示す図である。なお、図１１及び図１２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。

本実施形態では、帯電ローラ３を近接位置に移動させた状態でエージング工程を行い、エージング工程終了後、帯電ローラ３から現像ユニット５（本実施形態での回収手段）へと清掃用トナーを回収することとした。

また、制御部３５は、清掃用トナーの付着工程後、感光体ドラム２を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を回転させると共に帯電ローラ３に帯電バイアス、現像ローラ５ａに現像バイアスを印加させ、帯電ローラ３から現像ユニット５に清掃用トナーを移動させることにより清掃用トナー回収工程を行う機能や、清掃用トナー回収工程後、帯電ローラ３を帯電位置、現像ユニット５を現像位置に移動させる機能を有している。かかるエージング工程及び清掃用トナー回収工程以外は第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。

まず、本実施形態では、図１１に示すように、清掃用トナー付着工程終了後、帯電ローラ３を近接位置に配置した状態で、感光体ドラム２を第１実施形態と同様に線速３００ｍｍ／ｓｅｃで回転させると共に、帯電ローラ３に第１実施形態と同様の第１逆バイアスを印加して約１０間のエージングを行った。

次に、エージング工程終了後、図１２（ａ）に示すように、感光体ドラム２を回転させ、帯電ローラ３に帯電バイアスを印加すると共に現像ローラ５ａに現像バイアスを印加すると、帯電ローラ３と現像ローラ５ａとの電位差によって、帯電ローラ３表面に付着した清掃用トナーが現像ローラ５ａに移動する。これにより、図１２（ｂ）に示すように、帯電ローラ３に付着した清掃用トナーが現像ローラ５ａに移動して現像ユニット５内に回収される。このときの帯電バイアスを例えば５００Ｖとすることができる。また、現像バイアスを、例えば交流電圧が重畳された直流電圧とし、直流電圧を２００Ｖ、交流電圧のＶｐｐを１．５ｋＶ、周波数を３．１ｋＨｚとすることができる。

帯電ローラ３表面の清掃用トナーが現像ユニット５に回収された後、図１２（ｃ）に示すように、第１実施形態で示した可動機構４１により、帯電ローラ３を近接位置から帯電位置に移動させ、現像ユニット５を離間位置から現像位置に移動させる。なお、現像ユニット５内に回収された清掃用トナーは、現像ユニット５内に収容されているトナーと攪拌混合された後、画像形成や帯電ローラ３の清掃に用いられる。

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１３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１４は、図１３の制御手順のタイミングチャートである。前述の図８及び図１４を参照しながら、図１３のステップに従い本制御例について説明する。

まず、現像ユニット５を現像位置から離間位置、帯電ローラ３を帯電位置から近接位置に移動させた後、上記第１実施形態のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３と同様に、ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３を実行して、清掃用トナー付着工程を例えば２秒間行う。

次に、制御部３５は、帯電ローラ３を近接位置に配置した状態で、感光体ドラム２を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（ステップＳ１４）。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。

次に、エージング工程開始から例えば１０秒間経過後、制御部３５は、感光体ドラム２を引き続き回転させると共に、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させ、現像ローラ５ａに現像バイアスを印加させて、清掃用トナー回収工程を行う（ステップＳ１５）。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表面から現像ローラ５ａ表面に移動し、現像ユニット５ａ内に回収される。

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、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に対する第２逆バイアスの印加、及び、感光体ドラム２の回転を停止させ（ステップＳ１６）、帯電ローラ３を近接位置から離間位置、現像ユニット５を離間位置から現像位置に移動させた後（ステップＳ１７）、終了する。

なお、本実施形態においても、ステップＳ１３の清掃用トナー付着工程とステップＳ１４のエージング工程との間、及び、エージング工程とステップＳ１５の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。

本実施形態により、現像ユニット５によって清掃用トナーを回収することとし、清掃用トナーの付着後、近接位置に配置された帯電ローラ３の摺擦を行い、帯電ローラ３の摺擦後、帯電ローラ３表面から現像ユニット５への清掃用トナーの回収を行ったため、帯電ローラ３の清掃に要する待機時間を短縮することができる。

なお、エージング工程後、帯電ローラ３を近接位置に配置してエージング工程を行った後、上記第１実施形態と同様にして、清掃用トナーを帯電ローラ３表面から感光体ドラム２に移動させ、クリーニング装置９へと回収することもできる。

また、本実施形態では、清掃用トナーの回収工程時、第１電源２５が帯電ローラ３に帯電バイアスを印加し、第２電源２６が現像ローラ５ａに現像バイアスを印加したため、帯電ローラ３と現像ローラ５ａとの間の電位差を設定し易くすることができる。これにより、帯電ローラ３表面からの清掃用トナーの回収を、より効率的且つ確実に行うことができる。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表面から現像ローラ５ａ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、回収時の現像バイアスも、特に限定されるものではなく、帯電ローラ３表面から現像ローラ５ａ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、その他、現像ローラ５ａに清掃用トナーとは逆極性（ここでは負極性）のバイアスを印加することもできる。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または現像バイアスのいずれかのみを印加することもできる。

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、現像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。

また、上記各実施形態では、現像ユニット５を現像位置と離間位置との間で移動させたが、現像ユニット５を移動させない構成とすることもできる。かかる構成の一例を図１５及び図１６に示す。図１５は、現像ユニットの開閉扉が閉じ、帯電装置が帯電位置に移動した状態を示す図であり、図１６は、現像ユニットの開閉扉が開き、帯電装置が近接位置に移動した状態を示す図である。

図１５に示すように、現像ユニット５は、上記した第１実施形態とは上下反対向きに配置されている。すなわち、現像ローラ５ａは、図１５の時計回り方向に回転するようになっている。また、現像ユニット５の上壁における感光体ドラム２側端部には、現像ローラ５ａの軸方向に沿って配置され、且つ軸方向を支点として開閉可能な開閉扉５ｂが設けられている。開閉扉５ｂは、不図示の開閉機構によって開閉されるようになっている。そして、開閉扉５ｂが開くと、図１６に示すように現像ローラ５ａに帯電ローラ３が上方から近接できる。

これにより、現像ユニット５を移動させることなく、可動機構４１のみによって帯電ローラ３を近接位置に移動させることができる。なお、開閉機構としては、例えば押圧式のソレノイドを用いることができ、例えば、ソレノイドのプランジャを開閉扉５ｂの軸方向両端部と連結し、ソレノイドが作動すると、プランジャがソレノイドから突出して開閉扉５ｂが開き、ソレノイドが作動停止すると、プランジャがソレノイドに没入して、開閉扉５ｂが閉じるように構成することができる。

また、上記実施形態では、一成分現像剤を用いたが、その他、二成分現像剤を用いることもできる。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、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や現像ローラ５ａ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等ができる。

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。

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。

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、清掃用トナー付着工程時の感光体ドラム２の線速を１００ｍｍｓｅｃとし、それ以外は、線速を３００ｍｍ／ｓｅｃとした。

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。

比較例

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。

表１に示すように、実施例では、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。

本発明は、帯電手段が、帯電位置と現像手段と近接する近接位置との間で移動可能であり、帯電手段表面を摺擦可能な摺擦手段と、清掃用トナーを回収可能な回収手段と、が設けられ、非画像形成時、帯電手段を帯電位置から近接位置まで移動させ、現像手段から帯電手段表面に略均一に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、帯電手段表面から回収手段への清掃用トナーの回収を行うものである。

これにより、接触式の帯電手段表面に付着した異物を十分に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。

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、回収手段）
９ クリーニング装置（クリーニング手段、回収手段）
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）
２６ 第２電源（第２のバイアス印加装置）
２７ 第３電源（第３のバイアス印加装置）
３４ 記憶部
３５ 制御部
４１ スライド機構
４３ 支持板
４５ ピニオンギア
４７ 第２駆動モータ
５１ 第１アーム部材
５３ 可動機構
５５ａ 支軸
５５ｂ 第２アーム部材
５７ 第３駆動モータ

Claims (9)

1. 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、
   帯電位置で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、
   現像位置で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、
   該現像手段に現像バイアスを印加可能な第２のバイアス印加手段と、
   前記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、
   該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３のバイアス印加手段と、
   前記像担持体の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、
   前記帯電手段は、前記帯電位置と前記現像手段と近接する近接位置との間で移動可能であり、
   前記帯電手段表面を摺擦可能な摺擦手段と、
   前記清掃用トナーを回収可能な回収手段と、が設けられ、
   非画像形成時、前記帯電手段を前記帯電位置から前記近接位置まで移動させ、前記現像手段から前記帯電手段表面に略均一に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で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回収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。
2. 前記現像手段は前記現像位置と前記像担持体から離れる離間位置との間で移動可能であり、
   前記近接位置は、前記像担持体と前記離間位置に配置された前記現像手段との間に配置されており、
   前記清掃用トナーの付着を行うとき、前記現像手段を前記現像位置から前記離間位置に移動させると共に前記帯電手段を前記帯電位置から前記近接位置に移動させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記回収手段は、前記クリーニング手段であり、
   前記清掃用トナーの付着後、前記帯電手段を前記近接位置から前記帯電位置に移動させて前記帯電手段の摺擦を行い、前記帯電手段の摺擦後、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を特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 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３に記載の画像形成装置。
5. 前記回収手段は、前記現像手段であり、
   前記清掃用トナーの付着後、前記近接位置に配置された前記帯電手段の摺擦を行い、前記帯電手段の摺擦後、前記帯電手段表面から前記現像手段への前記清掃用トナーの回収を行う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。
6. 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し、前記第２のバイアス印加手段が前記現像手段に前記現像バイアスを印加することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 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１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記帯電手段の摺擦を行うとき、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とは逆極性の第１の逆バイアスを印加することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記帯電手段表面の清掃を行うとき、前記第３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１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。

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