JP3902251B2 - 画像形成装置およびこれを用いた画像形成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、画像形成装置およびこれを用いた画像形成方法に関し、特に、二成分系現像剤を用いる画像形成装置およびこれを用いた画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、画像形成装置には、電子写真複写機や、プリンタあるいはファクシミリ装置等がある。
【０００３】
画像形成装置に用いられる画像形成方式のひとつに、像担持体として感光体を用いる方式がある。この方式は、一様帯電された感光体上に露光あるいは光書込み等によって静電潜像を形成し、この静電潜像を、現像材により可視像処理した画像を記録紙等の記録媒体に転写して複写物が得られる。この場合の可視像処理に用いられる現像剤としては、一例として、磁性キャリアとトナーとを混合した二成分系現像剤が用いられる。
【０００４】
可視像処理に用いられるトナーは、その全てが記録紙に転写されることが理想であるが、実際には、その一部が感光体上に残留していることがある。
【０００５】
従来、このような残留トナーを除去するためにクリーニング工程が設けられている。この工程では、感光体表面に当接するブレードあるいはブラシ部材を用いて残留トナーが機械的に掻き取られるようになっている。
【０００６】
感光体上から掻き取られたトナーは、回収タンク等に収容されて廃棄されているのが現状であったが、近年、資源の節約が要望されるようになってきている。排トナーも同じように、リサイクルの対象とされている。
【０００７】
そこで、従来では、クリーニング工程において感光体上から一旦排除したトナーを感光体上に再付着させ、そのトナーを可視像処理に用いられる現像装置内に回収してそのトナーを再利用する構成が提案されている。
【０００８】
このような構成を備えた装置の一例としては、
（１）特開平５ー６１３８８号公報
（２）特公昭６１ー３０２７４号公報
（３）特開平６ー５１６７２号公報
に記載されたものがある。
【０００９】
（１）の公報に記載された構成では、図２８に示すように、像担持体である感光体ドラム１００の周囲に、その感光体ドラム１００の回転方向（図示矢印方向）に沿って電子写真複写プロセスを実行するための、帯電部１０１、露光部１０２、複数の現像器１０３、中間転写ドラム１０４、回転ブラシ１０５がそれぞれ配置され、さらに、中間転写ドラム１０４の外周に転写器１０６および回転ブラシ１０５に接触する回収ローラ１０７とこの回収ローラ１０７に接続されたバイアス電源１０８を備えている。
【００１０】
上記構成が有するクリーニング装置は、回転ブラシ１０５、バイアス電源１０８が該当している。
【００１１】
上記構成において、感光体ドラム１００に接触して回転可能な回転ブラシ１０５は、感光体ドラムに接触して回転することにより摩擦帯電を起こし、感光体上での残留トナーの極性を反転させて掻き取り、掻き取られたトナーを、バイアス電源１０８によりトナーと反対極性に設定されている回収ローラ１０７に転移させるようになっている。特に、回転ブラシ１０５の材質として、掻き取られた時点で反転されているトナーの極性に対してトナーの仕事関数に大小関係を持たせたものが選択されるようになっている。
【００１２】
（２）の公報に記載された構成では、図２９に示すように、感光体ドラム１００の周囲に感光体ドラム１００の回転方向に沿って電子写真複写プロセスを実行するための帯電部・露光部とで構成された潜像形成部１１０、現像部１１１、転写部１１２、転着ローラ１１３がそれぞれ配置されている。転着ローラ１１３には、切り換えスイッチ１１４を介してバイアス電源１１５が接続されている。
【００１３】
上記構成が有するクリーニング装置は、転着ローラ１１３および切り換えスイッチ１１４を含むバイアス電源１１５が該当している。
【００１４】
上記構成において、１回の複写プロセス中で感光体ドラム１００上に残留するトナーの極性と反対極性のバイアス電圧を印加された転着ローラ１１３は、感光体ドラム１００上に残留しているトナーを一旦吸着し、感光体ドラム１００の表面のうちで画像形成に影響しない領域に対して上記したバイアス電圧とは逆極性のバイアス電圧を印加されることにより、いままで吸着していたトナーを感光体ドラム１００上に再付着させて現像部に移送するようになっている。
【００１５】
（３）の公報に記載された構成では、その構成を図示しないが、感光体に当接する導電性部材を設け、感光体上での画像形成領域に相当する通紙部が導電性部材と接触する場合には導電性部材に残留トナーを吸着し、感光体上での非画像部に相当する非通紙部が導電性部材に接触する場合には導電性部材に吸着されていたトナーを感光体上に再付着させ、現像装置に移送し、同装置での静電気力によって、感光体上に再付着している残留トナーを回収するようになっている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記各公報に記載の構成では、いずれも、クリーニング工程において感光体上に残留しているトナーを静電的に吸着し、再度、感光体上に付着させて現像部に向けトナーを移送し、現像部において回収して再利用することを原理としている。
【００１７】
しかし、これら公報に記載の構成には、次のような問題があった。
【００１８】
一般に、転写工程において記録紙に転写される感光体上のトナーは、転写バイアスにより、いままで保有していた電荷の極性が反転するものもあり、所謂、正・負両極性を帯びていることが多い。
【００１９】
このため、（２）、（３）の公報に記載の構成では、クリーニング工程において感光体上から吸着されるトナーが一方の極性のもののみとなり、他方の極性を帯びたトナーは感光体上に依然として残留している。このため、感光体上から全てのトナーを除去することが期待できない。
【００２０】
しかも、（２）の公報に記載の構成では、クリーニングの一工程である除電工程を実施するためにコロナ放電とランプとを用いているために、構造の複雑化に加えてオゾンの発生という問題を招く。
【００２１】
これら各公報に記載の構成に対して（１）の公報に記載された構成では、クリーニング工程において吸着される極性が摩擦帯電によって一様化されるものの、そのための構成としてファーブラシを用いている。このため、トナーとブラシとの接触確率が低い。従って、トナーの極性を反転させるに充分な摩擦力が得にくく、完全に残留トナーを回収することができないという問題がある。しかも、ファーブラシに加えて、このファーブラシに吸着されたトナーを回収するための回収部材をさらに付設することが必要になることから、構造が複雑化することは否めない。
【００２２】
クリーニングの際に感光体上に残留しているトナーに対し、一様な帯電電荷を保有させ、この帯電電荷と逆極性のバイアスを付与することにより残留トナーの吸引を確実に行うようにすることが可能であるが、この場合には、そのバイアスの極性に影響されて一様な帯電電荷を保有する残留トナーの一部の極性が反転してしまうことがある。特に、現像装置において印加される現像バイアスの極性と逆極性のバイアスを用いる転写処理においてその転写バイアスの極性にトナーの帯電電荷が変化し、吸引の際に用いるバイアスと同極性になってしまうことがある。
【００２３】
このため、感光体への再付着のために、クリーニングの際にバイアスの極性をトナーの帯電電荷の極性と同極性とし、トナーの反発による感光体上への転移に必要な高い電圧を印加した場合でも、極性が変化して再付着の際のバイアス極性と逆極性になっているトナーは、感光体上へ転移しないで、そのままクリーニング部材に付着したままとなり、これにより、トナーを現像装置によって回収する際の回収効率が低下するという虞れがある。
【００２４】
さらに加えて、この場合には、これら変化した極性をもつトナーを含めクリーニング工程において感光体上から吸着された残留トナーを感光体に向け反発により転移させて再付着させるためには、トナー全ての極性を一様化するためにそれなりの帯電方式が必要になる。
【００２５】
従来、クリーニング工程においてクリーニング部材に吸着保持されたトナーを一様な極性に揃えて帯電させる方式として、摩擦帯電が用いられている。これは、感光体とクリーニング部材とを接触させ、その接触している領域をトナーのニップ部とし、そのニップ部での感光体とクリーニング部材との移動速度を異ならせることにより、摩擦帯電させるようになっている。
【００２６】
しかし、摩擦帯電による極性揃えを良好に行うには、ニップ部がかなり大きくなり、これによって、クリーニング部材も大型化してしまい、装置構造の大型化を招く結果となる。
【００２７】
しかも、クリーニング部材におけるニップ部を大きくすると、クリーニング部材で残留トナーを吸着する領域が少なくなり、感光体からの残留トナーの回収が良好に行えなくなる場合もある。さらに加えて、クリーニング部材をローラで構成した場合には、ニップ部が大きくなるにつれ、周長方向での残留トナーの吸着領域が少なくなることにより、クリーニング部材に吸着保持されているトナーがニップ部近傍に接近する確率が高くなる。この場合、転写工程に用いられる転写バイアスは、クリーニング部材での残留トナーの吸引バイアスに比べてかなりの高電位が用いられているので、感光体に近接したクリーニング部材上のトナーは、バイアス電位の差によって感光体の画像域側に吸引されて逆転移してしまうことになる。
【００２８】
従って、感光体上の画像域にトナーが逆転移した場合には、ニップ部で摩擦帯電されるトナーの量が異常に増加することによって摩擦帯電に対する負荷を増大させてしまうことになり、摩擦帯電による極性変換が一律に行えなくなり、感光体上からの残留トナーの全てをクリーニング部材に吸着保持することが困難になる虞れがある。
【００２９】
また、クリーニング部材により感光体表面から吸着保持されたトナーを再度感光体に再付着させる場合、感光体に対するクリーニング部材の移動方向の如何に拘らず、クリーニング部材の移動方向長さ未満の領域でトナーの吸着保持を行うと、常にその部分のみがトナーの吸着保持および再付着に用いられてしまうことになる。このため、例えば、クリーニング部材をローラによって構成した場合には、周方向で局部的な接触が繰り返されることになり、その部分での摩耗が顕著となり、トナーの吸着保持および再付着によるクリーニング特性が低下して残留しているトナーの全てを回収することができなくなる虞れがある。
【００３０】
感光体は、その材質によっては、転写工程時および、クリーニング工程時に印加されるバイアス電圧の影響を受けて帯電する。通常、このような感光体の帯電は、次回の画像形成前に除電されるが、感光体の材質によっては、除電できない場合がある。除電のための構成としては、感光体として用いられる光導電性層の特性から、ランプを用いた光除電が行われるが、この光による除電が有効とされる電荷の極性は負極性である。しかし、近年、ＯＰＣ等の有機体を光導電性層として用いた場合には、正極性電荷が残留することがあり、この場合には光除電が行えない場合がある。このため、次回での帯電工程で設定される表面電位が一様でなくなり、静電潜像の電位が変化し、現像した際の画像濃度に悪影響を及ぼすことにもなりかねない。
【００３１】
画像形成プロセスに用いられる工程の一つである転写工程では、感光体と接触可能な導電性部材が用いられ、給送されてくる転写紙を挾持搬送しながら、転写バイアスを印加して感光体上の画像を転写紙上に静電転写するようになっている。しかし、このような転写に用いられる導電性部材は、転写紙の挟持搬送が終了すると同時に転写バイアスも停止されるのが普通であるが、転写紙の後端付近では、感光体と導電性部材とが近接していることにより転写バイアスの影響が感光体上の残留トナーに及び、感光体上に残留するトナーを導電性部材の表面に向け静電吸着されてしまう場合がある。このため、導電性部材の表面に付着したトナーが、次に搬送されてくる転写紙の裏面に転移し、所謂、転写紙の汚れの原因となることがある。
【００３２】
さらに、クリーニング工程において感光体上に残留しているトナーを回収する場合として、画像形成装置を始動した直後あるいはウォーミングアップ時等の初期化を実行する時、さらには、何かの原因、例えば、紙詰り（ジャム）等が原因して転写前に装置が停止した後、再度、感光体を回転させて感光体の初期化のためにクリーニングを実行する場合がある。
【００３３】
後者の場合、感光体上には転写のために担持されているトナーを含め、かなりの量のトナーが付着している。このため、クリーニング部材によるトナーの吸着を行なおうにも、トナーの量が多過ぎて全てを吸着することができず、その一部が感光体上に残留したままとなることがある。このため、例えば、帯電装置として感光体上に接触する接触式の帯電装置を用いた場合には、帯電装置と感光体表面との間に残留トナーが入りこんでしまい、これによって、一様な帯電処理が実行できなくなる。一様な帯電処理が行なわれない場合には、感光体上での白スジの発生の原因となり、不良画像が得られてしまう。
【００３４】
この不具合を解消する目的で、上記（３）の公報に記載されているように、クリーニング部材に作用する電界の強度を高めるために電圧を制御することが考えられる。しかし、このような場合には、クリーニング部材へのトナーの吸着時および感光体上への再付着時に作用する電界の強度に対応して電界の作用方向の切り換えされることおよび比較的高い除電電位の付加が繰返されることになるので、感光体での光導電性層の静電疲労が顕著になることがあり、感光体の寿命を短くしてしまう虞れがある。
【００３５】
また、クリーニング工程に用いられるクリーニング部材は、感光体に接触して感光体上に残留しているトナーを除去する機能を備えているが、常に感光体表面に接触した状態を維持されている場合には、感光体の停止時、感光体表面の同じ位置に接触していることになる。このため、クリーニング部材としてクリーニングローラが用いられている場合を対象としている場合には、感光体表面がクリーニングローラに含有されている成分の析出あるいは感光体の感光層を構成する材料とクリーニングローラに含有されている成分との間に化学反応が起り、感光体の表面の一部が他の部分よりも変態することになり、これによって、次の感光体始動時に得られる画像の一部に画像抜けによる白スジが発生してしまうという問題があった。
【００３６】
さらに、感光体が停止した場合には、クリーニングローラとの対向位置において形成されるニップ部にトナーが残留していると、経時的にトナーが変質してしまうことがある。特に、高温高湿な環境条件下においては、トナーが固形化してしまい、その部分でのクリーニングローラの特性である弾性機能を失いやすくなり、感光体表面からのトナーの排除機能が低下する虞れがあった。
【００３７】
上記のようなクリーニング不良が発生すると、クリーニング工程後に実施される帯電工程において、帯電部材が感光体に接触して電荷注入を行う方式を用いている場合、帯電部材に残留トナーが付着してしまい、結果として、一様帯電を行うことができなくなる。
【００３８】
そこで、本発明の第１の目的は、簡単な構成で、像担持体上の転写後の残留トナーの全てをクリーニング部材に完全に吸着できる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。
【００３９】
本発明の第２の目的は、像担持体上に残留しているトナーの全てを回収するための構成を装置の大型化を招くことなく可能にすることができる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。
【００４０】
本発明の第３の目的は、感光体上の残留トナーのクリーニング性能の向上及び感光体上の残留トナーを現像部で回収して再利用するトナーリサイクルを図ることができる画像形成装置を提供することにある。
【００４１】
本発明の第４の目的は、像担持体の初期化処理を含め、クリーニング工程に至る前に画像形成装置が停止した後、再度、装置を始動する時あるいはウォーミングアップ時に像担持体上に残留する多量のトナーによるクリーニング不良を防止して不良画像の形成や像担持体の寿命を損ねることを防止できる画像形成装置を提供することにある。
【００４２】
本発明の第５の目的は、画像上での白スジ等の発生を防止することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００４３】
本発明の第６の目的は、感光体等の像担持体と対向するクリーニング部材との間に形成されるニップ部内での残留トナーの排除を確実に行うことによって均一帯電が可能な画像形成装置を提供することにある。
【００４４】
本発明の第７の目的は、次回の画像形成に際しての一様帯電を可能にすることができる画像形成方法を提供することにある。
【００４５】
本発明の第８の目的は、画像形成プロセスに用いられる構成部品、特に像担持体と接触する転写装置から転写紙へのトナーの転移を防止して転写紙の裏汚れを防ぐことができる画像形成方法を提供することにある。
【００４６】
本発明の第９の目的は、像担持体上に残留しているトナーの全てを回収することができる画像形成方法を提供することにある。
【００４７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像担持体と、その像担持体の表面に押圧させた状態で配置されている回転可能な導電性ローラからなるクリーニング部材とを備え、上記像担持体に対する１回の画像形成プロセス中に一方向への電界を付与して上記像担持体表面に付着している残留トナーを上記クリーニング部材に吸着保持し、次いで、上記電界の方向を切り換えて、上記吸着保持されているトナーを上記像担持体上における次回の画像形成に影響しない領域に再付着させて上記画像形成プロセスに用いられる現像部に移送して、現像部において上記移送されたトナーを静電的に回収する画像形成装置において、上記クリーニング部材は、上記像担持体に接触して配置され、像担持体と速度差を有して回転し、像担持体とのニップ部で転写後に像担持体に付着している残留トナーを摩擦帯電し、そのトナーを同一極性に帯電させるクリーニングローラと、上記クリーニングローラに電圧を印加し、同一極性に帯電した上記像担持体上の残留トナーを上記クリーニングローラに吸着させる電圧印加手段とを具備し、上記クリーニングローラは、上記像担持体との当接部にニップ部を形成して残留トナーを擦ることにより摩擦帯電するときに上記電圧印加手段による同一極性に帯電したトナーと逆極性の電圧印加によって、残留トナーを吸引し、吸引した残留トナーを像担持体に戻す際には上記電圧印加手段による印加される電圧の極性を切り換えられることを特徴としている。
【００４８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、上記クリーニング部材が具備している電圧印加手段に加えて、上記画像形成プロセスに用いられる現像装置に電圧印加手段を備え、上記クリーニング部材が具備している電圧印加手段は、クリーニングローラに付着して回収されたトナーを再使用する時、上記クリーニングローラによる回収時とは逆向きの電圧を印加し、クリーンニングローラ上に付着して回収されたトナーを像担持体上で次の画像形成が行なわれる領域以外の領域に再付着させるとともに、上記現像装置に備えられている電圧印加手段は、上記像担持体上に再付着したトナーを吸着可能な電極の電圧を上記現像装置に印加することを特徴としている。
【００４９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、上記クリーニング部材が具備している電圧印加手段および上記現像装置に備えられている電圧印加手段に加えて、上記画像形成プロセスに用いられる転写装置に電圧印加手段を備え、上記転写装置に備えられている電圧印加手段は、クリーニングローラに付着して回収されたトナーを再使用する時、上記クリーニングローラによる回収時とは逆向きの電圧を像担持体に印加して像担持体の表面を帯電させることにより、クリーンニングローラ上に付着して回収されたトナーを像担持体上で次の画像形成が行なわれる領域以外の領域に再付着させるとともに、上記現像装置に備えられている電圧印加手段は、上記像担持体上に再付着したトナーを吸着可能な電極の電圧を上記現像装置に印加することを特徴としている。
【００５１】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、上記クリーニング部材は、残留トナーを上記像担持体上に再付着させる際の電界方向の切り換え順序として、最初に、上記像担持体上から残留トナーを吸引できる方向の電界が形成され、次いで吸引した残留トナーを上記像担持体上に向け転移させる方向の電界が形成される順序に設定されていることを特徴としている。
【００５２】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、上記クリーニング部材は、最初に形成される電界の電圧が、クリーニング部材と像担持体との接触による摩擦帯電によってトナーに生起される帯電電荷の極性と反対極性で、かつ像担持体から吸引する際に用いられる電圧よりも高い電圧に設定されていることを特徴としている。
【００５５】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、上記クリーニング部材は、硬度がアスカＣ２０〜３８度に設定されたゴムで構成され、上記像担持体に対しての押圧力が３ｇ／ｃｍ以上、上記像担持体との線速比が１未満に設定されて上記像担持体の移動方向と順方向に移動することを特徴としている。
【００５６】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、上記クリーニング部材は、硬度がアスカＣ２０〜３８度に設定されたゴムで構成され、上記像担持体に対しての押圧力が３ｇ／ｃｍ以上に設定されて上記像担持体の移動方向と逆方向に移動することを特徴としている。
【００５８】
請求項８記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、上記クリーニング部材は、像担持体から回収されて付着しているトナーを像担持体に向け転移させることが可能な電圧を印加するための複数の電圧制御手段を備え、
上記複数の電圧制御手段は、上記クリーニングローラに保持されているトナーが感光体に向かうような電界の強さが異なることを特徴としている。
【００５９】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の画像形成装置において、電源オン直後またはウォームアップ中に感光体上のトナーを除去するために、現像後のトナーがクリーニングローラに向かうような電界を形成する電圧制御手段を働かせ、次にクリーニングローラ上のトナーを感光体上に再付着させ、かつその時の電圧制御手段が作像中の電圧制御手段より強い電界を形成することを特徴としている。
【００６０】
請求項１０記載の発明は、請求項８記載の画像形成装置において、作像停止の一定時間経過後、感光体上にトナーを再付着させ、かつその時の電圧制御手段が作像中の電圧制御手段より強い電界を形成することを特徴としている。
【００６１】
請求項１ 1記載の発明は、請求項８記載の画像形成装置において、一定枚数に１度通常と異なった強い電界の電圧制御手段で感光体上にトナーを再付着させることを特徴としている。
【００７６】
【作用】
請求項１記載の発明では、記録時、像担持体とともにクリーニングローラが回転し、それらの間で、転写後、像担持体上に残留しているトナーを擦り、それを同一極性に帯電してクリーニング部材にて静電的に吸着する一方、同時に電圧印加手段によりクリーニング部材に電圧を印加し、同一極性に帯電した像担持体上の残留トナーをクリーニング部材にて吸着し、像担持体表面をクリーニングする。
【００７７】
請求項２記載の発明では、クリーニング部材にて吸着した回収トナーを再使用するとき、電圧印加手段でクリーニング部材に吸着時と逆向きの極性を持つ電圧を印加し、クリーニング部材に付着しているトナーを次の画像が形成される領域以外の領域に再付着させ、その再付着したトナーを現像装置に印加されている吸着可能な極性の電圧により現像装置側に向け戻すことにより回収する。
【００７８】
請求項３記載の発明では、クリーニング部材により吸着されている回収トナーを再利用する時、転写装置で像担持体表面を帯電させ、クリーニング部材に吸着されているトナーを次の画像形成が行なわれる領域以外の領域に再付着させると共に、その再付着しているトナーを現像装置に印加されている電圧の極性を利用して現像装置側に向け吸着させて戻すことにより回収する。
【００７９】
請求項４および５記載の発明では、クリーニング部材に吸引保持された残留トナーのうちの一部のものが吸着保持に必要な極性と反対極性に極性を反転させて付着していても、印加される電界の方向が切り換えられることにより、像担持体上に向け転移する。
【００８１】
請求項６記載の発明では、像担持体の移動方向と順方向にクリーニング部材が移動する場合においても、像担持体の摩耗が最も少ない臨界硬度が得られると共に、トナーの摩擦帯電が最も有効に行なわれる臨界圧力および摺擦速度が得られる。
【００８２】
請求項７記載の発明では、像担持体の移動方向と逆方向にクリーニング部材を移動させてトナーの摩擦帯電に必要な摺擦状態が得られる。
【００８４】
請求項８記載の発明では、クリーニングローラに吸着・保持したトナーの量等に応じて前記複数の電圧制御手段により前記電界の強さを最適に設定することが可能となり、確実に感光体上にトナーを再付着させることができ、現像部に移送して回収することができる。
【００８５】
請求項９記載の発明では、現像後のトナーがクリーニングローラに向かうような電界を形成する電圧制御手段を働かせ、次にクリーニングローラ上のトナーを感光体上に再付着させ、かつその時の電圧制御手段が作像中の電圧制御手段より強い電界の電圧制御手段で感光体上にトナーを再付着させるので、ジャム後、現像後のＭ／Ａの多いトナーを除去するためクリーニングローラ上に増加し保持されたトナーをも感光体上に全て再付着させることができ、現像部に移送して回収することができる。
【００８６】
請求項１０記載の発明では、例えば、Ａ３原稿でＡ４転写紙を通紙した時のように異常な量の入力トナーが発生した時にも、クリーニングローラ上に増加したトナーを全て感光体上に再付着させることができ、現像部に移送して回収することができる。
【００８７】
請求項１１記載の発明では、紙厚や環境等で転写率が低下し転写残トナー量が増え、そのトナーを除去して増加したクリーニングローラ上のトナーを全て感光体上に再付着させることができ、現像部に移送して回収することができる。
【００９９】
【実施例】
以下図面に示した実施例により本発明の詳細を説明する。
【０１００】
図１は、本発明の実施例を示す画像形成装置の基本的構成を示す模式図である。
【０１０１】
図１において画像形成装置１は、像担持体として、感光体ドラム２を備えている。以下、像担持体が感光体ドラム２である場合を対象としてい説明する。
【０１０２】
感光体ドラム２は、表面にＯＰＣ等の有機体からなる感光層を有し、図示しない駆動装置により、図示矢印方向に回転可能に設けらているものであり、その周囲には、回転方向に沿って、画像形成プロセスを実行するための帯電装置３、露光装置４、現像装置５、転写装置６、クリーニング装置７および除電装置１１がそれぞれ配置されている。
【０１０３】
帯電装置３は、感光体ドラム２に対して接離可能に設けられており、そのための構成は図２に示されている。
【０１０４】
図２において、帯電装置３は、感光体ドラム２に対し接触して電荷注入する方式が用いられている。このため、帯電装置３は、感光体ドラム２の表面に当接可能な導電性部材からなる帯電ローラ３Ａを備え、この帯電ローラ３Ａは、昇降可能なブラケット３Ｂに対して昇降可能な支持坂３Ａ２に嵌合している回転軸３Ａ１により回転自在に支持されている。これにより、帯電ローラ３Ａは、感光体ドラム２に当接すると、感光体ドラム２の回転に連れ回ることができるようになっている。回転軸３Ａ１は、ブラケット３Ｂの支持板３Ａ２との間に配置されたコイルバネ３Ｃにより通常、感光体ドラム２側に向け移動することができる習性を付与されている。
【０１０５】
ブラケット３Ｂは、アングル片で構成され、その上片が昇降軸３Ｄに固定されている。
【０１０６】
昇降軸３Ｄは、ブラケット３Ｂの固定部が平坦面に形成されたロッド部材であり、後述する昇降駆動片３Ｅの昇降動作に応じてブラケット３Ｂを昇降させて帯電ローラ３Ａを感光体ドラム２に対して接離させることができる。
【０１０７】
昇降駆動片３Ｅは、ソレノイド３Ｆのアクチュエータ３Ｆ１に連結されている。ソレノイド３Ｆは、その本体とアクチュエータ３Ｆ１との間に配置されたコイルバネ３Ｆ２を備えており、通常時、非励磁状態を維持され、この状態でコイルバネ３Ｆ２の付勢によりアクチュエータ３Ｆ１を上昇させている。従って、ソレノイド３Ｆの通常時には、帯電ローラ３Ａが感光体ドラム２から離される向きに移動することができる。
【０１０８】
ソレノイド３Ｆの非励磁状態は、帯電工程時以外の期間に設定されている。これにより、帯電ローラ３Ａは、帯電工程時のみ感光体ドラム２に当接して感光体ドラム２の感光層を一様帯電することができる。
【０１０９】
図１において、帯電装置３は、帯電ローラ３Ａに接続されている電源３Ｇを備えており、この電源３Ｇは帯電ローラ３Ａに対して、―８５０Ｖの帯電電位を付与する回路と接地回路とが設けられている。これら各回路に対しては、帯電ローラ３Ａが感光体ドラム２に当接している時に上記帯電電位を付与できる回路が接続されるようにスイッチ３Ｈが設けられている。
【０１１０】
スイッチ３Ｈは、図示しないアクチュエータなどによって手動あるいは自動操作されて作動するマイクロスイッチやトランジスタなどの電子部品が適用される。このスイッチの構成は、以下に述べる各装置に装備されているスイッチに対しても同様である。
【０１１１】
露光装置４は、画像読み取り装置からの画像書込み信号によりレーザ光を用いた光書込み形式が用いられ、感光体ドラム２の感光層に静電潜像を形成するようになっている。なお、露光装置４の構成としては、結像光学系を用いて原稿載置台上の原稿を露光する形式を用いることも可能である。
【０１１２】
現像装置５は、磁気ブラシ現像装置が用いられている。本実施例での磁気ブラシ現像装置は、摩擦帯電しているトナーを磁性キャリアに磁性的に吸着させた二成分系現像剤が用いられる。このため、現像装置５には、現像槽５Ａ内において、感光体ドラム２の表面に近接して回転可能な現像スリーブ５Ｂとトナーの摩擦帯電用撹拌スクリュウ５Ｃとが設けられている。
【０１１３】
現像スリーブ５Ｂは、感光体ドラム２と対向する内部に配置された現像主極をなす磁極および現像剤を搬送するための搬送磁極をそれぞれ配置されて表面に磁気ブラシを担持することができる。
【０１１４】
磁気ブラシは、ドクター部材５Ｄによって現像スリーブ５Ｂ表面での担持量を規制されたうえで感光体ドラム２に形成されている静電潜像に接触することで潜像の可視像処理を行なうことができる。
【０１１５】
現像スリーブ５Ｂには、表面に担持した現像剤中のトナーを感光体ドラム２の静電潜像に対して静電的に吸着させやすくするための現像バイアスを付与する電源５Ｅが接続されている。電源５Ｅは、現像スリーブ５Ｂに対して―６００Ｖの電圧を付与する回路と＋１５０Ｖの電圧を付与する回路とが設けられ、これら各回路に対しては、スイッチ５Ｆによって切り換え設定されるようになっている。
【０１１６】
現像装置５における現像スリーブ５Ｂへの電圧の切り換えは、現像時と、後で詳しく説明するが、感光体ドラム２上に残留付着して現像時と逆極性に反転させられているトナーを吸引する時とに行なわれるようになっている。図１に示す構成では、現像時に、―６００Ｖの電圧が、そして、トナーの吸引時には、＋１５０Ｖの電圧が選択されるようになっている。これにより、現像時には、現像スリーブ５Ｂから感光体ドラム２に向けてトナーの反発転移が容易に行なわれ、またトナー吸引時には、極性が反転しているトナーの吸引転移が容易に行なわれることになる。
【０１１７】
転写装置６は、ウレタンゴム中にカーボン等の導電材を混入して感光体ドラム２に当接可能な半導電性ローラにより構成されており、転写バイアスを付与するための電源６Ａに接続されている。
【０１１８】
電源６Ａは、転写バイアスとしての電圧である＋９５０Ｖを付与する回路と、接地回路と、図示しないが、転写バイアス電位以上の電圧を付与する回路とを備え、これら各回路に対してはスイッチ６Ｂにより切り換えられるようになっている。
【０１１９】
転写バイアスは、給紙装置８から給送される転写紙Ｓに対して感光体ドラム２上に担持された可視像を静電的に転写させる時に付与される。転写バイアス電位以上の電圧を付与する回路は、感光体ドラム２における残留トナーの再付着領域が対面した時に接続されるようになっている。
【０１２０】
転写バイアス以上の電圧を付与する理由は次の通りである。
つまり、現像装置５における現像バイアスによって―極性に帯電しているトナーの一部が感光体ドラム２の画像形成域後端近傍に残留し、そのトナーが転写バイアス（＋９５０Ｖ）により転写装置６の半導電性ローラに吸引されて付着し、正極に帯電してしまっている場合、そのトナーを感光体ドラム２の再付着領域に向け転移させるためである。
【０１２１】
給紙装置８は、転写紙Ｓを収容している給紙カセットから繰り出される転写紙Ｓを感光体ドラム２上の画像先端位置と整合させて給送するための一対のレジストローラ８Ａを備えている。
【０１２２】
クリーニング装置７は、感光体ドラム２に対して接離可能に設けられており、そのための構成は図３に示されている。
【０１２３】
図３において、クリーニング装置７は、後述する接離手段７０によって感光体ドラム２に対し接離可能に支持されているクリーニングローラ７Ａを備えている。
【０１２４】
クリーニングローラ７Ａは、回転軸７Ａ１を有し、この回転軸７Ａ１が、ローラ７Ａの周面の一部を露出させることができる形状に形成されているクリーニングケース７Ｂにより摺動自在に設けられている支持板７Ｃによって回転可能に支持されている。支持板７Ｃは、クリーニングケース７Ｂとの間に配置されているコイルバネ７Ｄによってクリーニングローラ７Ａを感光体ドラム２に向け移動させる習性が付与されている。
【０１２５】
クリーニングローラ７Ａは、転写後、感光体ドラム２に当接して、感光体ドラム２との接触位置で同ドラム２と同一方向に移動することができる回転方向を設定されているが、その回転速度は、感光体ドラム２の周速よりも僅かに速い速度に設定され、感光体ドラム２に付着している残留トナーを擦るようになっている。図１に示した構成では、上記クリーニングローラ７Ａの回転速度が、感光体ドラム２の回転速度の１．４倍程度に設定されている。
【０１２６】
クリーニングケース７Ｂは、図３に示すように、上片部に支軸７Ｂ１が挿通されており、この支軸７Ｂ１を支点として揺動することができるようになっている。
クリーニングケース７Ｂは、クリーニングローラ７Ａを感光体ドラム２に当接させる方向とクリーニングローラ７Ａを感光体ドラム２から離す方向とに揺動することができるようになっている。クリーニングローラ７Ａを感光体ドラム２から離すために、下片と不動部との間に引張バネ７Ｅが設けられている。
【０１２７】
クリーニングローラ７Ａは、感光体ドラム２に対して接離可能に設けれているが、そのための接離手段７０は、クリーニングケース７Ｂの揺動を行わせるために設けられている揺動駆動部７Ｆによって構成されている。
【０１２８】
揺動駆動部７Ｆは、偏心カム７Ｆ１、カム軸７Ｆ２、一方向回転クラッチ７Ｆ３、ソレノイド７Ｆ４、クラッチレバー７Ｆ５を備えている。
【０１２９】
偏心カム７Ｆ１はカム軸７Ｆ２に固定され、カム軸７Ｆ２は一方向回転クラッチ７Ｆ３に連結されている。
【０１３０】
一方向回転クラッチ７Ｆ３には、その胴部の相対位置に係止突起７Ｆ３Ａが形成されている。この係止突起７Ｆ３Ａには、ソレノイド７Ｆ４のアクチュエータ７Ｆ４Ａに連結されて揺動可能なクラッチレバー７Ｆ５の一方の揺動端が対向するようになっている。
【０１３１】
一方向回転クラッチ７Ｆ３は、偏心カム７Ｆ１の大径部がクリーニングケース７Ｂの背面に当接するときと少径部がクリーニングケース７Ｂの背面に当接するときとでカム軸７Ｆ２の回転を停止させるようになっている。このため、一方向回転クラッチ７Ｆ３は、胴部に有する係止突起７Ｆ３Ａが１８０度の位相を以て設けられている。
【０１３２】
ソレノイド７Ｆ４は、図示しない制御部によって駆動制御されるようになっており、通常時に相当する非励磁状態として、アクチュエータ７Ｆ４Ａを突出させる状態に維持されている。このため、クラッチレバー７Ｆ５は、図において反時計方向に揺動し、一方向回転クラッチ７Ｆ３の係止突起７Ｆ３Ａに係合することができるようになっている。ソレノイド７Ｆ４が励磁される時は、偏心カム７Ｆ１とクリーニングケース７Ｂとの当接関係を変更する場合である。
【０１３３】
偏心カム７Ｆ１の大径部がクリーニングケース７Ｂの背面に当接した時には、クリーニングローラ７Ａが感光体ドラム２の表面に当接し、偏心カム７Ｆ１の小径部がクリーニングケース７Ｂの背面に当接した時には、クリーニングローラ７Ａが感光体ドラム２の表面から離間することができる。
【０１３４】
図１において、クリーニングローラ７Ａには、クリーニング用電源７Ｇが接続されている。
【０１３５】
クリーニング電源７Ｇは、＋３００Ｖと−５００Ｖと図示しないが＋５００Ｖとを付与する回路が設けられており、これら各回路に対してはスイッチ７Ｈを介してクリーニングローラ７Ａと接続されている。これら各回路は、いずれもトナーの転移に寄与する電界を形成するために設けられているものである。
【０１３６】
＋３００Ｖを付与する回路は、感光体ドラム２上に残留しているトナーを吸引するための電界を形成する場合に選択され、−５００Ｖおよび＋５００Ｖを付与する回路は、クリーニングローラ７Ａにより、感光体ドラム２上の画像形成領域に存在している残留トナーの吸引が終了した時点で、吸引した残留トナーを感光体ドラム２に向け転移させるための電界を形成する場合に切り換え選択される。
このようなバイアス電圧の切り換えは、次の理由による。
【０１３７】
現像装置５により可視像処理された感光体ドラム２上での画像には、現像バイアスにより負極に帯電したトナーが付着している。
【０１３８】
転写工程において転写紙Ｓに転写される際の画像中のトナーに対しては、転写バイアスにより、正極の帯電が生じる。このため、転写工程後に感光体ドラム２上に残留しているトナーは、正・負両極性のものが混在している。図４はこの状態を示している。
【０１３９】
一方、転写工程後にクリーニングローラ７Ａと接触するトナーは、図５に示すように、クリーニングローラ７Ａと感光体ドラム２との接触位置に相当するニップ部において、両者間での周速の違いにより摩擦帯電される。摩擦帯電により生起される極性は、図５に示すように、全てを負極に設定される。このため、負極に転じた残留トナーは、クリーニングローラ７Ａに付与されている電源回路７Ｇからの電圧である＋３００Ｖの電圧により形成される一方向への電界によって吸引される方向に転移し、感光体ドラム２上から除去される。クリーニングローラ７Ａの材質としては、バイアス電圧を印加できる導電性を備え、かつ、摩擦帯電によりトナーの極性を負極に設定できるものが選択される。
【０１４０】
他方、クリーニングローラ７Ａ上に転移したトナーは、感光体ドラム２における画像形成領域がクリーニングローラ７Ａを通過し終わった時点で、クリーニングローラ７Ａに付与される電源回路７Ｇからの電圧である−５００Ｖの電圧により形成される他方向への電界によってクリニングローラ７Ａの表面から反発し、感光体ドラム２の表面に再付着することになる。
【０１４１】
感光体ドラム２上に再付着したトナーは、感光体ドラム２の回転に伴い、現像装置５における現像スリーブ５Ｂに対向した時、現像バイアスの極性が正極に切り換えられていることにより、吸引されて回収される。
【０１４２】
図１に示す構成では、このようなクリーニング装置７でのバイアス制御により、感光体ドラム２上に残留しているトナーの除去と現像装置５によるトナーの回収を実現している。
【０１４３】
なお、図１中、符号９は、転写紙Ｓに残留している電荷を除電する除電針、符号１０は、図示しない定着装置に向け転写紙Ｓを搬送するための搬送装置を、また、符号１１は、感光体ドラム２の移動中に点灯しているランプで構成された除電装置をそれぞれ示している。
【０１４４】
以下に、各請求項に記載された発明の実施例を説明する。
【０１４５】
図６は、請求項１乃至３記載の発明の実施例を説明するためのタイミングチャートである。なお、以下に説明する画像形成工程では、ネガ画像からポジ画像を形成する場合を対象としている。
図１および図６において、画像形成開始のために図示しない操作部においてプリントボタンがオン（ＯＮ）されると、感光体ドラム２が回転を開始する。このとき、帯電装置３では、ソレノイド３Ｆが励磁されることにより帯電ローラ３Ａが感光体ドラム２に当接するとともに、電源３Ｇでスイッチ３Ｈが切り換えられることにより、「−８５０Ｖ」の負極電圧により一様帯電が実行される。
【０１４６】
一様帯電された感光体ドラム２は、帯電工程後、露光装置４により光書込が行われて静電潜像が形成される。潜像のうち、黒ベタ画像に対応する箇所での感光体ドラム２の表面電位は「−１５０Ｖ」になっている。
【０１４７】
静電潜像が形成された感光体ドラム２は、その表面を現像装置５の現像スリーブ５Ｂに対向させ、静電潜像の可視像処理が行われる。このとき、現像装置５では、現像スリーブ５Ｂに対し、電源５Ｅから「−６００Ｖ」の現像バイアスが印加されている。従って、現像スリーブ５Ｂに担持されている現像剤中のトナーは、静電潜像に向け転移し、静電潜像の可視像化を可能にする。
【０１４８】
静電潜像が可視像化された可視画像を担持している感光体ドラム２は、転写装置６に対向する。
【０１４９】
転写装置６では、電源６Ａから「＋９５０Ｖ」の転写バイアスが印加されており、これによって、感光体ドラム２上に担持されている可視画像中のナーは、給紙装置８から繰り出される転写紙Ｓに対して吸引付着される。
【０１５０】
転写紙Ｓは、感光体ドラム２から剥離され搬送装置１０により図示しない定着装置に向け搬送され、定着装置において、転写されたトナーが加熱融着させられる。
【０１５１】
転写工程を終了した感光体ドラム２は、クリーニング装置７に向け移動し、感光体ドラム２における画像域に残留しているトナーを吸引して現像装置５により回収させるクリーニング工程が実行されるが、その表面には、転写工程において転写されなかった残留トナーが存在している。
【０１５２】
残留トナーは、図４において説明したように、印加された転写バイアスによって正・負両極性のものが混在がしているが、実際には、転写バイアスと現像バイアスとの差により、正極に帯電しているトナーの残留量がきわめて多い。
【０１５３】
クリーニング装置７では、感光体ドラム２における画像形成領域に相当する１枚目の画像域への画像形成が開始される時点を含む、プリントボタンがＯＮされた時点からクリーニングローラ７Ａが感光体ドラム２の表面に当接させられている。
【０１５４】
なお、帯電装置３は、画像域後端が帯電工程を終了した時点で、感光体ドラム２の表面から離され、感光体ドラム２上での帯電電位が「０Ｖ」にされる。
【０１５５】
クリーニングローラ７Ａの当接動作は、図３において説明した接離手段７０が備えているソレノイド７Ｆ４の励磁状態が切り換えられることにより行われる。
ソレノイド７Ｆの励磁状態が切り換えられると、偏心カム７Ｆ１の大径部がクリーニングケース７Ｂの背面に当接する状態が設定される。これにより、感光体ドラム２の表面とクリーニングローラ７Ａとの当接範囲がニップ部を構成し、そのニップ部内にて残留トナーが摩擦帯電されることにより負極に帯電する。このとき、クリーニングローラ７Ａに対し、電源７Ｇから「＋３００Ｖ」の電圧が印加され、摩擦帯電により負極に転じた残留トナーをクリーニングローラ７Ａに吸引することができる。
【０１５６】
一方、感光体ドラム２上から画像域後端での残留トナーを吸引したクリーニングローラ７Ａは、電源７Ｇからの印加電圧が、上記したトナーの吸引用としての「＋３００Ｖ」から、現像装置５において印加される現像バイアスの極性である負極の「−５００Ｖ」に切り換えられ、感光体ドラム２とクリーニングローラ７Ａとの間の電界の方向が変化させられる。
【０１５７】
クリーニングローラ７Ａに対する「−５００Ｖ」への電圧切り換え期間は、クリーニングローラ７Ａによる感光体ドラム２の１枚目の画像域後端が通過し、次の画像域先端に至るまでの間の領域が通過する期間に相当させてある。これにより、感光体ドラム２の表面には、画像形成に関係しない領域に対してクリーニングローラ７Ａに吸引されたトナーが反発転移して再付着することができるようになっている。
【０１５８】
クリーニングローラ７Ａにより１枚目の画像域に残留するトナーが吸引された感光体ドラム２は、クリーニング装置７を通過して除電装置１１により表面電位を「０Ｖ」に設定されたうえで帯電装置３に対向するが、帯電装置３は感光体ドラム２から離れ、かつ電源３Ｇからの電圧の印加が行われない状態に設定されているので、帯電工程を実施されることなく現像装置５に向け移動する。
【０１５９】
感光体ドラム２上での１枚目の画像域後端が帯電装置３を通過した時点で感光体ドラム２の表面電位が「０Ｖ」に設定されるが、実際には、転写バイアスおよびクリーニングローラ７Ａからの印加電圧による影響を受けて、転写後には「＋２０Ｖ」、クリーニング工程終了後には「−５０Ｖ」程度に帯電する。しかし、これら感光体ドラム２上での表面電位は、感光体ドラム２が除電装置１１を通過する際に一応表面電位を低減されて除電されるので、感光体ドラム２とトナーとの間の静電的な関係が除外される。
【０１６０】
現像装置５は、感光体ドラム２上での１枚目の画像域後端が現像スリーブ５Ｂを通過した時点で、電源からの５Ｅからの印加電圧が切り換えられる。印加電圧は、現像バイアスとして機能する「−６００Ｖ」から「＋１５０Ｖ」に切り換えられる。
【０１６１】
現像装置５では、現像スリーブ５Ｂに対する印加される電圧の極性が現像時と反転されているので、感光体ドラム２上に担持されて移送されてきたトナーの極性と反対極性となる関係であることから、感光体ドラム２上の残留トナーが現像スリーブ５Ｂに向け転移して回収される。
【０１６２】
クリーニング装置７でのクリーニングローラ７Ａは、感光体ドラム２上での１枚目の画像域後端が通過した時点から感光体ドラム２上にトナーを再付着させることができる移動量に相当する１回転に至るまでの間、回転し、１回転を経過した後に感光体ドラム２から離される。これにより、感光体ドラム２における画像域に対してトナーの逆転移を行わせないようにして、地肌汚れを防止できるようになっている。
【０１６３】
現像装置５を通過した感光体ドラム２は、クリーニング装置７と対向するも、クリーニングローラ７Ａと非接触な状態にあるので、そのまま除電装置１１により残留する表面電位を除電されて次回の帯電工程に備えられる。
【０１６４】
図７は、上記した残留トナーの回収工程を複数枚の転写紙が給送される間で実行されるときのタイミングチャ−トを示している。図７において、複数枚の転写紙が給送される間でのトナーの回収は、１枚目に実施された工程と同じであるが、感光体ドラム２からの残留トナーの吸着保持後に実施される再付着時での回転速度を、前述した線速比において１未満とするのでなく、１以上に設定することにより、次回の画像形成に用いられる工程である給紙工程期間（図中では、紙間と称する）での感光体ドラム２へのトナーの再付着に要する時間を短くすることができるので、２枚目の画像形成までの時間を短縮することができる。
【０１６５】
次に、請求項４および５記載の発明の実施例について説明する。
【０１６６】
上記した構成において、クリーニングローラ７Ａにて吸引したトナーが転写バイアスの影響を受けてニップ部での摩擦帯電によっても正極に反転したままである場合があり、この場合には、上記した再付着用の負極の電圧を付与してもクリーニングローラ７Ａ上に付着したままとなる。
【０１６７】
そこで、このような場合に対処するため、ニップ部において摩擦帯電しているトナーの吸引に用いられるバイアス電圧と同極性でその電圧よりも高い値である＋５００Ｖの電圧が用いられ、この電圧の付与によって、正極に帯電しているトナーを感光体ドラム２の再付着領域に転移させるようになっている。
【０１６８】
このため、クリーニングローラ７Ａは、感光体ドラム２の画像形成域後端を開始位置として、次回の画像形成域に影響しない領域に相当するトナーの再付着領域に対面した時、２回転するようになっており、最初の回転時には、感光体ドラム２からのトナーの吸引を行える極性の電圧のうちで、正極に帯電しているトナーを感光体ドラム２に向け反発転移させて再付着させることができる電圧（＋５００Ｖ）の付与による電界が形成され、次回の回転時には、トナーの摩擦帯電による極性と同極性であって吸着保持されているトナーを感光体ドラム２に向けて反発転移させることにより再付着させることのできる電圧（−５００Ｖ）の付与による電界が形成されるようになっている。
【０１６９】
本実施例は以上のような構成であるから、その動作を説明を図１に示した構成および図８及至図１１に示すタイミングチャートを基にして説明すると、次の通りである。なお、以下に説明する画像形成工程では、ネガ原稿からポジ画像を形成する場合を対象としている。
【０１７０】
感光体ドラム２上からのトナーを回収するための基本的な動作は、請求項１乃至３記載の発明の実施例と同様である。
【０１７１】
本実施例では、次の点に特徴を有する。
感光体ドラム２からクリーニングローラ７Ａに向け残留トナーを吸引する場合および感光体ドラム２に向け再付着させる場合には、クリーニングローラ７Ａに印加される電圧の極性が重要となるが、このバイアス電圧が付与される残留トナーは、図５に示すニップ部において摩擦帯電されて負極性になるものの、一部が転写時でのバイアス電圧の極性により反転することもある。正極に反転したクリーニングローラ７Ａ上のトナーは、感光体ドラム２への再付着時にクリーニングローラ７Ａに印加される負極のバイアス電圧である「−５００Ｖ」の影響によりクリーニングローラ７Ａ上に付着したままとなる。
【０１７２】
そこで、本実施例では、このような反転した極性をもつトナーを含め、クリーニングローラ７Ａ上に吸引された全てのトナーを感光体ドラム２に向け再付着させることを特徴としている。
【０１７３】
図８は、図６および図７に示した基本的な動作に対して上記した反転極性を有するトナーをクリーニングローラ７Ａから感光体ドラム２に対して再付着させる場合の実施例を示すタイミングチャートである。
【０１７４】
図８において、クリーニングローラ７Ａは、感光体ドラム２での再付着領域に対面した時、２回転し、その最初の回転時に感光体ドラム２からのトナーの吸引用バイアス電圧である「＋３００Ｖ」よりも高い「＋５００Ｖ」の電圧が付与され、２回転時には、トナーの吸引用バイアス電圧と極性を反転させた「−５００Ｖ」の電圧が付与される。最初に付与される電圧は、前述したように、ニップ部での摩擦帯電しているトナーの吸引に用いられるバイアス電圧と同極性で、かつ、それよりも高い電圧に相当させてある。
【０１７５】
極性の切り換えは、クリーニングローラ７Ａに吸引保持されているトナーのうちで、正極に反転しているトナーを反発させることにより感光体ドラム２に向け再付着させた後、負極を有するトナーを感光体ドラム２に向け再付着させる順序が設定されている。
【０１７６】
一方、現像装置５では、通常の回収時に印加されるバイアス電圧に対し、正極に反転したトナーが感光体ドラム２に再付着された場合に対処するために、図中、一点鎖線で示すタイミングにより負極を有するトナーを回収する際に付与される正極のバイアス電圧である「＋１５０Ｖ」よりも低い電圧が設定され、この電圧とクリーニングローラ７Ａ側でのバイアス電圧との差により、正極に反転しているトナーが現像装置５側に向け転移しやすい状態が設定されている。このように、正極に反転しているトナーを先に感光体ドラム２上に再付着させて現像装置５に回収するのは、現像装置５内で摩擦帯電した際の極性変更に要する時間を確保するためである。
【０１７７】
正極に反転したトナーの回収を終えた現像装置５では、負極に帯電しているトナーの回収を可能にするためのバイアス電圧である「＋１５０Ｖ］に切り換えられ、感光体ドラム２上に再付着しているトナーの回収を可能にしている。
【０１７８】
ところで、上記した実施例においては、転写工程時およびクリーニング工程時において、感光体ドラム２は、バイアス電圧を印加されることにより帯電する。具体的には、転写工程後には「−２０Ｖ」に、また、クリーニング工程後には「＋５０Ｖ」に帯電している。本実施例に用いられる除電装置１１は、光除電方式であるので、感光体ドラム２の材質としてＯＰＣなどの有機体を用いた場合には負極帯電に対してのみ有効である。従って、正極に帯電した感光体ドラム２の表面電位の極性を負極に反転させたり、あるいは、負極であっても、除電しやすい表面電位にまで下げることが必要となる。
【０１７９】
図９および図１０は、この場合の実施例を示しており、図９では、感光体ドラム２の移動過程において、トナーの再付着が行われた後、そのトナーが現像装置５により回収されてから感光体ドラム２が対面する転写装置６において、感光体ドラム２の表面電位の極性が負極に反転されて帯電を行うようになっている。
【０１８０】
図１０では、感光体ドラム２に再付着されたトナーが現像装置５により回収された後、クリーニング装置７に対面したとき、クリーニング装置７により表面電位の極性が負極に反転されて帯電させられている。
【０１８１】
転写装置６あるいはクリーニング装置７によって極性を負極に設定された感光体ドラム２は、除電装置１１に対向したとき、光除電により表面電位を「０Ｖ」に設定され、次回の帯電工程での一様帯電を可能にすることができるようになっている。
【０１８２】
本実施例によれば、除電装置による除電処理の負担を軽減することにより、画像形成プロセス中での除電工程に要する時間を短縮することができる。
【０１８３】
本実施例においては、クリーニング装置７による感光体ドラム２上からの残留トナーの吸引保持および感光体ドラム２への再付着を行うにあたり、これと同じ手法を用いて転写装置のクリーニングを行うようになっている。
【０１８４】
転写装置６は、感光体ドラム２に対し、転写紙Ｓを挾持搬送する以外の間は接触している。このため、感光体ドラム２上における画像域後端近傍は、この位置に近接する転写装置６の半導電性ローラからの転写バイアスの影響を受ける。従って、感光体ドラム２上において現像装置５により回収されなかったトナーが存在している場合には、転写バイアスにより転写装置６にトナーが転移して付着し、この付着したトナーが次に挾持搬送される転写紙Ｓの裏面に転移して、所謂、転写紙Ｓの裏汚れを招くことがある。
【０１８５】
そこで、本実施例では、転写装置６を構成する転写ローラに対するバイアス制御を行うことにより、ローラ表面に付着しているトナーを感光体ドラム２に再付着させて転写装置６での自己クリーニングが行えるようになっている。
【０１８６】
図１１は、この場合の実施例を示すタイミングチャートであり、同図において、感光体ドラム２におけるトナーの再付着が行われる領域が転写ローラに対向したとき、転写装置７では、クリーニング装置７において実施される電界方向の反転切り換えと同様な手順により再付着領域間内で電界方向の反転切り換えが実行される。これにより、転写ローラ表面に付着しているトナーの極性に拘らず、全ての付着トナーを感光体ドラム２におけるトナーの再付着領域に付着させることができる。
【０１８７】
なお、帯電装置３の構成としては、図１に示した接触形式に限らず、図１２に示すようにコロナ放電方式や針状電極を接触させて帯電を行える構成とすることも可能であり、また、クリーニング装置７に関しても、接離可能なものではなく、感光体ドラム２の表面に対してトナーに接触可能で電荷注入が行える程度の隙間を設けてクリーニングローラを不動状態に設けることも可能である。さらに、クリーニングローラへのバイアス電位の極性を切り換えて電界の方向を変化させることに限らず、バイアス電圧および極性を一定とし、感光体側での極性及び表面電位の設定によって電界の方向を切り換えるようにしてもよい。
【０１８８】
次に請求項６および７に記載された発明の実施例を説明する。
【０１８９】
図１において、クリーニング装置７が有するクリーニングローラ７Ａは、アスカＣが２０〜３８度、好ましくは３８度に設定されたゴムからなる導電性弾性部材で構成され、感光体ドラム２に対する押圧力が３ｇ／ｃｍに設定されて感光体ドラム２の回転方向と順方向に回転するようになっている。
【０１９０】
クリーニングローラ７Ａのこのような特性のうち、感光体ドラム２に対する押圧力は、図１３に示すように、ニップ領域を少なくしても摩擦帯電が充分に行えクリーニングローラ７Ａに付与されている吸引用のバイアス電位によって最も多くのトナーが吸引できるための極性に摩擦帯電できる臨界値であり、また、硬度は、図１４に示すように、上記圧力による感光体ドラム２の摩耗が抑制される臨界値である。これにより、感光体ドラム２の摩耗を促進することなく少ないニップ領域を設定した場合でも、吸引される残留トナーに対する一様な極性の設定が行え、クリーニングローラ７Ａ側へのトナーの転移を良好に行わせることができるようになっている。
【０１９１】
クリーニングローラ７Ａは、感光体ドラム２に当接して、感光体ドラム２との接触位置で同ドラム２と同一方向に移動することができる回転方向を設定されているが、その回転速度は、感光体ドラム２の周速に対し、線速比において１未満の関係となる速度に設定されている。これにより、感光体ドラム２の移動方向と順方向に移動、つまり回転するクリーニングローラ７Ａは、ニップ部において同方向に移動した場合での摺擦を良好に行うことができ、感光体ドラム２との間に形成されるニップ部でのトナーに対する摩擦帯電が効率よく行われる。従って、ニップ部では、感光体ドラム２に残留しているトナーの全てを同じ極性、この場合には負極に摩擦帯電させることができる。しかも、クリーニングローラ７Ａは、その周長未満の領域に感光体ドラム２の画像域に残留しているトナーを吸引する関係を設定されている。これにより、一旦、クリーニングローラ７Ａに吸引されて吸着保持されたトナーは、再度、感光体ドラム２の画像域に対向することがない。
【０１９２】
このような構成において、クリーニング装置７では、図６および図７に示した場合と同様な作用が得られるが、感光体ドラム２における画像形成領域に相当する１枚目の画像域への画像形成が開始される時点を含む、プリントボタンがＯＮされた時点からクリーニングローラ７Ａが感光体ドラム２の表面に当接させられていること、この場合の感光体ドラム２に対するクリーニングローラ７Ａの押圧力は、クリーニングローラ７Ａが感光体ドラム２の回転方向と同じ順方向に回転する場合であるので、前述したように、３ｇ／ｃｍであり、そして、線速比が１未満に設定されていること、および、感光体ドラム２の回転方向に沿った画像域の長さがクリーニングローラ７Ａの周長未満となる関係に設定されていることを理由として、一旦、クリーニングローラ７Ａに吸着されたトナーは、再度、感光体ドラム２の画像域と対向する位置に達することがない。従って、クリーニングローラ７Ａにより残留トナーを吸引された感光体ドラム２の画像域後端がクリーニングローラ７Ａに吸着保持されたトナーと対向することがないので、クリーニングローラ７Ａに吸着保持された残留トナーは、画像域での帯電電荷の影響を受けることがなく、これにより、感光体ドラム２の画像域へ逆転移を起こすことがない。
【０１９３】
ところで、感光体ドラム２における画像域に残留しているトナーを吸引するクリーニングローラ７Ａは、その周長と画像域との関係を次の関係とすることも可能である。
【０１９４】
上記実施例では、画像域に残留しているトナーがクリーニングローラ７Ａの周長未満の領域において吸引されるようになっているが、単に、周長を基準とした場合には、感光体ドラム２の回転方向に沿った画像域の長さを、転写に供される領域である感光体ドラム２の回転方向に沿った静電潜像形成領域の長さに応じて変化させなければならない。このため、本実施例では、クリーニングローラ７Ａの周長を、画像域における最大画像域の長さを含むことができる長さに設定されている。これにより、最大画像域の長さに達しない画像域を対象として残留トナーの吸引を行う場合には、クリーニングローラ７Ａを１回転させるまでもなく、残留トナーの全てを吸引し、かつ、吸引したトナーを画像域に逆転移させることがない。
【０１９５】
また、上記静電潜像形成領域の長さに応じて感光体ドラム２の画像域から残留トナーを吸引するために、感光体ドラム２の回転速度に対するクリーニングローラ７Ａの回転量を変更することもできる。この場合には、転写紙のサイズ検知を行い、転写紙のサイズ、特に感光体ドラム２の回転方向に沿った転写紙の長さを検知し、この検知結果に応じて、クリーニングローラ７Ａの回転速度を変更し、回転量を制御するようにすればよい。これにより、最大画像域の長さからその長さに達しない画像域の全てを対象としてクリーニングローラ７Ａによる画像域からの残留トナーの吸引を行う場合、画像域の長さに関係なく、クリーニングローラ７Ａの周長未満、特に、１周未満で画像域からの残留トナーの吸引が行えるとともに、吸引したトナーを画像域に逆転移させるような事態が防止される。
【０１９６】
上記ニップ部での摩擦帯電は、上記した実施例における感光体ドラム２とクリーニングローラ７Ａとの回転方向を異ならせることによっても行なえるようになっている。
【０１９７】
この場合、クリーニングローラ７Ａは、アスカＣ２０〜３８度、好ましくは、図１４に示したように、感光体の摩耗量が最小となる３８度の硬度を設定されたゴムによって構成され、感光体ドラム２に対する押圧力が３ｇ／ｃｍに設定されている。この設定条件とする理由は、上記実施例と同様である。
【０１９８】
感光体ドラム２の回転速度に対するクリーニングローラ７Ａの回転速度は、線速比において１未満とすることに限らず、等比に設定され、クリーニングローラ７Ａの回転方向は感光体ドラム２との対向位置であるニップ部において感光体ドラム２の移動方向と逆方向になる回転方向に設定されている。
【０１９９】
このような構成によれば、感光体ドラム２とクリーニングローラ７Ａとが相反する方向に移動するので、ニップ部での摺擦度合いが強められ、トナーの摩擦帯電が効率よく行える。なお、クリーニングローラ７Ａの周長に対して、画像域の長さが極端に短い場合には、上記線速比を１以上として回転数を増加させ、ニップ部での摺擦度合いを高めて摩擦帯電効率を向上させるようにしてもよい。この場合においても、クリーニングローラ７Ａの周長未満の領域で感光体ドラム２の画像域に残留しているトナーを吸引することが前提となっていること勿論である。
【０２００】
このような実施例によれば、少ないニップ領域とした場合においても、摩擦帯電に必要な条件、特に、残留トナーの極性を一律化させるための条件を満足させることができる。
【０２０１】
また、感光体ドラム２の画像域からの残留トナーの吸引は、クリーニングローラ７Ａの周長未満の領域で実行されるので、吸引されたトナーが再度、画像域に達することがなく、画像域に残っているバイアス電位の影響を受けることがない。これにより、感光体ドラム２の画像域に向けて吸引されたトナーが逆転移するような事態が阻止される。
【０２０２】
ところで、上記した実施例においては、感光体ドラム２の回転方向とクリーニング装置７におけるクリーニングローラ７Ａとの回転方向が順方向に設定されていた。
【０２０３】
この場合には、図４において示したように、転写後、感光体ドラム２上に残留しているトナーの極性がクリーニングローラ７Ａと感光体ドラム２との周速差による摩擦帯電によって極性を一律化されるのが本来の目的であるが、残留しているトナーの全ての極性が一律化されるように帯電しているとは限らず、残留しているトナーの全体での極性の傾向が一律化されているのが現状である。このため、残留トナーには、摩擦帯電による極性と逆極性のままのものや極性をもたないもの（以下、これを不摩擦トナーという）も含まれている。従って、感光体ドラム２上の残留トナーがクリーニングローラ７Ａによりニップ部において機械的に掻き取られるが、逆極性のままのトナーや不摩擦トナーは、ニップ部での間隙において作用している静電気力によって感光体ドラム２に対して逆転移することになり、クリーニング不良が発生する虞れがある。
【０２０４】
このような不具合は、感光体ドラム２とクリーニングローラ７Ａとの回転方向に原因があり、感光体ドラム２表面からクリーニングローラ７Ａ側に掻き取られたトナーが感光体ドラム２の移動と同じ方向に移動して感光体ドラム２の表面に対向したままであるためである。
【０２０５】
そこで、感光体ドラム２の回転方向に対して、ニップ部で相対方向に移動する方向にクリーニングローラ７Ａの回転方向を設定する。これにより、図５に示すように、残留トナーをクリーニングローラ７Ａ側に掻き取られた感光体ドラム２の表面がクリーニングローラ７Ａ側に吸着保持されたトナーと対向することがないので、クリーニングローラ７Ａに吸着保持された残留トナーが感光体ドラム２に逆転移することがない。
【０２０６】
しかし、このようなクリーニングローラ７Ａの回転方向の設定を行い、かつ、残留トナーの吸着保持、および、感光体ドラム２への再付着をクリーニングローラ７Ａの周長以下の長さにおいて繰り返した場合には、感光体ドラム２から吸着保持されるべき残留トナーの一部が残ってしまい、完全に回収することができない場合がある。以下にその理由を説明する。
【０２０７】
図１６は、クリーニングローラ７Ａの周長未満の長さの領域でトナーの吸着保持および再付着を行う場合の模式図である。
【０２０８】
図１６において、感光体ドラム２から残留トナーを吸着保持するクリーニングローラ７Ａの領域として、周長の１／３の領域を設定した場合で説明すると、クリーニングローラ７Ａが感光体ドラム２とニップ部において逆方向（図中、符号ＣＷで示す方向）に移動する方向に回転し、感光体ドラム２の表面に残留しているトナーを吸着保持する場合には、吸着保持用のバイアスが印加される。
【０２０９】
この場合のバイアス極性は、（＋）極である。これにより、感光体ドラム２上に残留しているトナーＴ１が、図１６（Ａ）（Ｂ）に示すように、符号Ｐ１およびＰ０で示す周方向での領域（図中、ハッチングで示す領域）において吸着され、クリーニングローラ７Ａ上に保持される（図中、符号Ｔ２で示す状態のトナー）。
【０２１０】
感光体ドラム２に対して吸着保持したトナーを再付着させる場合には、クリーニングローラ７Ａが感光体ドラム２の回転方向に対して順方向（図中、符号ＣＣＷで示す方向）に回転する。したがって、クリーニングローラ７Ａでの周長部Ｐ１、Ｐ０に吸着保持されているトナーは、クリーニングローラ７Ａ側から反発することができる極性のバイアスを印加されることにより、図１６（Ｃ）に示すように、感光体ドラム２に向け再付着することになる。
【０２１１】
感光体ドラム２へのトナーの再付着を終えたクリーニングローラ７Ａでの対向位置は、周長部Ｐ１、Ｐ０のうちの当初対向していた位置である符号Ｐ０で示す位置である。この状態において、再度、クリーニングが開始されると、上記位置Ｐ０からＰ１に至る範囲がトナーの吸着保持のために用いられる。このため、クリーニングローラ７Ａにおける周長部の同じ領域が感光体ドラム２と対向当接していることになり、これによって、クリーニングローラ７Ａの周方向で局部的な摩耗が顕著となり、クリーニング効率が低下しやすくなる。
【０２１２】
そこで、本実施例では、図１５に示すように、クリーニングローラの回転量を、トナーの吸着保持時と再付着時とで異ならせるようになっている。
【０２１３】
図１５において、クリーニングローラ７Ａの回転は、図１６に示した場合と同じとされている。
【０２１４】
当初、感光体ドラム２に対向するクリーニングローラ７Ａの周長部での位置は、符号Ｐ０′で示す位置に設定されている（図１５（Ａ）参照）。
【０２１５】
感光体ドラム２から残留トナーを吸着保持する場合には、図１５（Ｂ）において符号Ｐ０′、Ｐ１′で示すクリーニングローラ７Ａの周長部が感光体ドラム２に対向し、残留トナーを吸着保持することにより回収する（図中、符号Ｔ２で示す状態のトナー）。
【０２１６】
吸着保持したトナーを感光体ドラム２に再付着される場合には、図１５（Ｃ）に示すように、トナーの吸着保持時での周長部（Ｐ０′〜Ｐ１′）の長さよりも長い周長部が得られる位置に相当するＰ２位置が感光体ドラム２に対向するまで移動する。
【０２１７】
次いで、次回のトナー吸着保持に際しては、図１５（Ｄ）に示すように、当初の周長部（Ｐ０′〜Ｐ１′）の長さに相当する長さを位置Ｐ２から移動させる（Ｐ０′〜Ｐ１′＝Ｐ２〜Ｐ３）。これにより、感光体ドラム２に対向するクリーニングローラ７Ａのトナー回収開始位置が順次ずれていくことになるので、クリーニングローラ７Ａでの局部的な対向関係が維持されなくなり、局部的な摩耗が抑制されることになる。
【０２１８】
このような構成によれば、クリーニングローラ７Ａの周方向での摩耗状態が均一化され、局部的に摩耗が顕著となるようなことがないので、クリーニングローラの寿命を延ばしてクリーニング効果を安定化させることができる。
【０２１９】
次に、請求項１２乃至１５に記載された発明の実施例を説明する。
【０２２０】
本実施例では、画像形成中断後に画像形成が再開されるときの残留トナーのクリーニングを可能にしている。
【０２２１】
通常の作像が行なわれている時の場合の説明を行なったが、次に本発明の画像形成装置における異常時についての逆転移工程の説明を行なう。
【０２２２】
通常の作像時においても転写残トナー量は多少変化するが、転写残トナー量が極端に増加するのは大きく分けて、（１）紙詰りを意味するジャムの発生時、（２）Ａ３原稿でＡ４転写紙を通紙しトナー像を作りながら転写しないでクリーニング部に入力するトナーが有る時、（３）紙厚や環境の変化で転写効率が低下して転写残トナー量が増加する場合、が有る。
【０２２３】
ここで、異常発生後の動作の一例として、ジャム発生後のタイミングチャートを図１７に示す。
【０２２４】
ジャム時は、図示しない検知装置が作動して機械が停止し、電源がＯＦＦになる。この場合、ジャム発生場所より転写紙を取り除きリセットすることにより機械の電源が再び立ち上がる。一方、ジャムの発生場所によっては、機械が停止した時、現像部位置から転写位置までか、あるいは現像位置からクリーニング位置までの感光体ドラム上には転写前のトナー像が残っている。このまま次の作像工程が始まれば前記転写前のトナー像はクリーニング部へ突入し、クリーニングローラ７Ａではトナー量が多すぎるため全て除去できず下流に通過してしまい、帯電ローラ３Ａの様な接触帯電装置であれば帯電装置の汚れの発生となり画像上で白スジとなる。従ってこれを防止するため、次の作像工程の前に前記トナー像を感光体ドラム２上から除去しなければならない。
【０２２５】
図１７のタイミングチャートに示すように、ジャム後、機械の電源が再び立ち上がると、感光体ドラム２は回転し始めクリーニングローラ７Ａには、先に記載したように感光体ドラム上のトナーを除去するため「＋３００Ｖ」の電圧が印加され、除電ランプ１１は「ＯＮ」、帯電ローラ３Ａは離反し、現像バイアスは「＋１５０Ｖ」が印加され、転写ローラ６の印加電圧は「ＯＦＦ」となり、前記トナー像の除去を行なう。この時、トナーは大部分は除去されるが、通常よりは多く残りクリーニングローラ７Ａを通過する。クリーニングローラ７Ａを通過したトナーは現像後の−極性トナーで有るので現像部で回収される。そして現像位置がクリーニングローラ７Ａを通過したら（感光体ドラム２の約１／２回転分）、クリーニング用電源７Ｇの電圧制御手段により、クリーニングローラ７Ａには逆転移工程の通常より強い電界を形成するような電圧が印加される（例えば−８００Ｖ）。これにより通常より多いトナーを保持したクリーニングローラ７Ａ上のトナーは全て感光体ドラム２上に逆転移し再付着されるため、現像部に移送して現像ローラ５Ｂで回収することができる。
【０２２６】
ここで、クリーニングローラ７Ａ上の保持トナー量と逆転移量の関係は図１８に示すようにクリーニングローラ２２上のトナー量が多くなればなる程強い電界でなければならない。また、一般的には「４５０Ｖから５００Ｖ」の電圧印加から放電により感光体ドラム２は帯電される。感光体ドラム２はクリーニングローラ７Ａに「−８００Ｖ」の電圧が印加されると「−４００Ｖ」に帯電される。従って通常時もクリーニングローラ７Ａの印加電圧を起こり得る最大の入力トナーに合わせた電圧、つまり「−８００Ｖ」に設定すれば良い訳だが、逆転移時に感光体ドラム２が「−４００Ｖ」に帯電し、この電位を除電しなければならない。この結果、感光体ドラム１には静電疲労が発生し寿命が短くなる。しかし、本実施例の画像形成装置では、ジャム発生時のような異常時の後の電源「ＯＮ］直後に感光体ドラム２上にトナーを再付着させる時に、通常の作像時の電界（−５００Ｖ）よりも強い電界（−８００Ｖ）をクリーニングローラ７Ａに与えるように印加電圧を制御しているので、通常の逆転移時は感光体ドラム２の帯電は０〜５０Ｖ程度であり、静電疲労の問題を解消できる。
【０２２７】
よって、本実施例の画像形成装置においては、静電疲労を最小限にし、ジャム時の異常な入力トナーに対してもトナー除去性能を低下させることなく感光体ドラム２の寿命も長くできる。
【０２２８】
次に本実施例の画像形成装置の別の制御手段としては、作像停止の一定時間経過後、感光体ドラム２上にトナーを再付着させ、かつその時のクリーニングローラ７Ａに対する電圧制御手段が作像中の電圧制御手段より強い電界とする。すなわち、作像停止の一定時間経過後、作像中にクリーニング用電源７Ｇによりクリーニングローラ７Ａに印加される電圧より強い電圧をクリーニングローラ７Ａに印加して、通常の作像時よりも強い電界で感光体ドラム１上にトナーを再付着させるので、例えば、Ａ３原稿でＡ４転写紙を通紙した時のように異常な量の入力トナーが発生した時にも、クリーニングローラ上に増加したトナーを全て感光体ドラム上に再付着させることができ、現像部に移送して現像ローラ５で回収することができる。従って、クリーニングローラのトナー除去性能の劣化を防止することができ、かつ、感光体ドラム１の寿命低下も防止できる。
【０２２９】
また、本実施例の画像形成装置のさらに別の制御手段としては、一定枚数に１度通常と異なった強い電界の電圧制御手段で感光体ドラム２上にトナーを再付着させる。すなわち、一定枚数に一度、作像中にクリーニング用電源７Ｇによりクリーニングローラ７Ａに印加される電圧より強い電圧をクリーニングローラ７Ａに印加して、通常とは異なった強い電界で感光体ドラム２上にトナーを再付着させるので、紙厚や環境等で転写率が低下し転写残トナー量が増えた場合にも、そのトナーを除去して増加したクリーニングローラ７Ａ上のトナーを全て感光体ドラム１上に再付着させることができ、現像部に移送して現像ローラ５Ｂで回収することができる。従って、クリーニングローラ７Ａのトナー除去性能の劣化を防止することができ、かつ、感光体の寿命低下も防止できる。
【０２３０】
以上、本実施例の画像形成装置におけるクリーニングの電界及び逆転移のための電界の形成をクリーニングローラ７Ａへのバイアス電圧の切り替えで行なう例を示したが、もちろん感光体側の条件、例えばバイアス電圧一定で逆転移工程では感光体表面を転写チャージャー（または転写ローラ等）で逆極性に帯電し電界を切り替えるようにしてもよい。
【０２３２】
本実施例では、感光体ドラム２に対するクリーニングローラ７Ａの接離動作が次の条件によって実行されるようになっている。
【０２３３】
第１に、感光体ドラム２を用いて画像形成動作を行なわない時には、感光体ドラム２からクリーニングローラ７Ａが離間するようになっている。
【０２３４】
第２に、感光体ドラム２を用いて画像形成を行なうのに先立ち、感光体ドラム２が画像形成時とは逆方向に回転した後にクリーニングローラ７Ａが接触するようになっている。
【０２３５】
第３に、感光体ドラム２が画像形成開始時に正転を開始するよりも先に感光体ドラム２にクリーニングローラ７Ａが接触する。
【０２３６】
本実施例は以上のような構成であるから、その動作は、図６に示したタイミングチャートと同じであるが、上記クリーニングローラ７Ａの離間タイミングに関しては、感光体ドラム２へのトナーの再付着後として、図１９に示すように、クリーニングローラ７Ａから感光体ドラム２へのトナーの再付着を行わせるための電圧の印加が終了したと同時としてもよい。この場合には、クリ−ニング装置７に有する電源７ＧでのスイッチＨが中立状態に保持され、トナ−の再付着のための電圧の印加が停止される。
【０２３７】
トナ−の再付着が終了すると同時にクリ−ニングロ−ラ７Ａが感光体ドラム２から離れることにより、感光体ドラム２への静電的な影響をなくすとともに、クリーニングローラ７Ａ上に仮にトナーが残っていた場合、そのトナーが感光体ドラム２上に擦り込まれて付着するのを防止して感光体ドラム２の地肌汚れを防止することができる。
【０２３８】
さらに、図２０は、クリーニングローラ７Ａに対する電圧の印加状態の変形例を示しており、この例では、クリーニングローラ７Ａの回転による感光体ドラム２からの残留トナーの吸引が終了した時点で、それまでクリーニングローラ７Ａに印加されていた電圧が極性反転されて「−５００Ｖ」から「＋３００Ｖ」に設定される。この場合のクリ−ニングロ−ラ７Ａは、図６に示した場合と同様に、トナ−の再付着のための極性変換が終了した後に感光体ドラム２から離れるタイミングが設定されている。このように、トナ−の再付着処理が終了したあとでクリ−ニングロ−ラ７Ａを感光体ドラム２から離す場合には、感光体ドラム２でのトナ−の再付着領域に再付着させたトナーの一部が感光体ドラム２における画像域に誤って付着しているような場合でも、そのトナーをクリーニングローラ７Ａに吸引して画像域での地肌汚れを防止することが可能になる。
【０２３９】
また、クリーニングローラ７Ａに対する感光体ドラム２へのトナーの再付着を行うための電圧印加は、図２１に示すように、感光体ドラム２による画像形成から現像剤の回収、つまり、帯電工程から現像装置５による残留トナーの回収までの間の移動期間のうちで、クリーニングローラ７Ａに吸引されたトナーを感光体ドラム２に再付着させる時点から上記感光体ドラム２の移動終了時まで継続することも可能である。この場合のクリーニングローラ７Ａの離間タイミングは、その継続期間中に設定することができる。これにより、クリ−ニングロ−ラ７Ａが感光体ドラム２から離れるまでの間、画像域での帯電電位の極性が負極化される。これは、感光体ドラム２の感光層がＯＰＣ等の有機体で構成されている場合、除電装置１１による光除電の効果が低くなるのを防止するために光除電による除電効果が大きい負極帯電傾向とするためである。したがって、光除電による除電が効率よく行なわれることになり、次回の画像形成時での帯電装置３による一様帯電が行なえることになる。
【０２４０】
ところで、通常、クリーニングローラ７Ａにより感光体ドラム２上に残留しているトナーを吸引する場合には、感光体ドラム２の移動速度に対して摩擦帯電を阻害しない程度で略近似した移動速度を以てクリーニングローラ７Ａを回転させると、当然のことではあるが、現像装置５による回収までの時間が長くなる。このため、次回の複写作業までの待機時間が長くなり、複写作業のスピードアップを図ることができなくなる虞れがある。
【０２４１】
そこで、感光体ドラム２の移動速度に対してクリーニングローラ７Ａの移動速度を速めるようにする。
【０２４２】
図２２は、この場合のタイミングチャートであり、クリーニングローラ７Ａの移動速度に相当する周速度は、感光体ドラム２の再付着領域において２ｎ回転（ｎ≧１）が行なえる周速度に設定されている。これにより、クリーニングローラ７Ａが感光体ドラム２と対面する機会が増加するので、クリーニングローラ７Ａに吸引されている残留トナーを感光体ドラム２に再付着させるに要する時間を短縮することができる。
【０２４３】
従って、図２３に示すように、次回の画像形成に用いられる工程である給紙工程期間（図中では、紙間と称する）での感光体ドラム２へのトナーの再付着に要する時間を短くすることができるので、２枚目の画像形成までの時間を短縮することができる。
【０２４４】
ところで、画像形成時、例えば、紙詰り等の事故によって画像形成が中断されることがある。この場合、始動時やウォーミングアップ時と同様に、中断原因を解消して画像形成装置を再始動したとき、感光体ドラム２の画像域が転写装置６に至る前やクリーニング装置７に至る前に相当する場合がある。このような状態で装置を再始動すると、感光体ドラム２は初期化のために、表面に付着しているトナーを除去することが行われる。
【０２４５】
しかし、クリーニング装置７により感光体ドラム２上に残留しているトナーを除去しようとした場合、中断したことにより転写されなかったトナーなども含まれており、クリーニング装置７による感光体ドラム２からの除去量が、通常のクリーニング工程の場合に比較して多くなっていることがある。このため、クリーニングローラ７Ａによって感光体ドラム２から吸引したトナーを感光体ドラム２に向け再付着させる場合には、図１８に示したように、バイアス電圧に応じて、感光体ドラム２への再付着割合が変化し、再付着を確実にするには、高電圧を必要とする。
【０２４６】
高電圧によるバイアスを用いて感光体ドラム２へのトナーの再付着を行うと、感光体ドラム２での残留電位も上昇し、これに伴う除電電位も高くなる。この場合の除電電位は、除電装置１１での発光量ということになる。従って、感光体ドラム２では、クリーニングローラ７Ａへのトナーの吸引のためおよび感光体ドラム２へのトナーの再付着のための高電圧の印加、そして除電の繰り返しによる静電疲労が顕著となり、感光体ドラム２の寿命を縮めてしまうことにもなりかねない。
【０２４７】
そこで、本発明の別実施例では、図２４に示すように、クリーニングローラ７Ａに印加される電圧を高くしないで、感光体ドラム２への再付着に要する時間を長くして感光体ドラム２の静電疲労を軽減するようにしている。
【０２４８】
図２４は、紙詰り（ジャム）が発生した場合の再始動を行う場合のタイミングチャートであり、ジャム発生時には、画像形成に関する各装置が停止する。このため、帯電装置をはじめとしてバイアスを用いる装置でのバイアスは停止される。
【０２４９】
装置内での中断原因である、ジャムを起こした紙が取り除かれ、装置のドアが閉じられると、感光体ドラム２が回転を再開するとともに、帯電装置３を除いて、現像装置５では、感光体ドラム２上のトナーを回収するための極性をもつバイアス電圧が、また、クリーニング装置７では、感光体ドラム２上からの残留トナーの吸引に必要な極性のバイアス電圧および吸引したトナーを感光体ドラム２に向け再付着させるに必要な極性をもつバイアス電圧がそれぞれ印加される。なお、除電装置１１に関しては前述した実施例と同様に、感光体ドラム２が回転を再開し始めた時点から作像可能な状態になるまでの間、除電処理を実行するようになっている。
【０２５０】
図２４において、感光体ドラム２の回転が再開された時点でクリーニング装置による感光体ドラム２上での画像域からの残留トナーの吸引が実行され、感光体ドラム２の画像域がクリーニングローラ７Ａの１回転以上に相当する量を移動した時点で、クリーニング装置７から感光体ドラム２に向けたトナーの再付着が実行される。トナーの再付着に要する時間は、通常の画像形成時に実行される再付着に要する時間よりも長く設定されており、本実施例では、通常時の再付着時間の整数倍に相当する２倍の時間に設定されている。この場合のクリーニング装置７に印加されるバイアス電圧は、通常実行される画像形成時での印加電圧と同じ値が選択されている。
【０２５１】
本実施例では、感光体ドラム２に対するトナーの再付着に要するバイアス電圧を通常実行される画像形成時でのクリーニング工程での感光体ドラム２への再付着時と同じバイアス電圧を用いることができるので、感光体ドラム２の静電疲労を増大させることがなく、クリーニングローラ７Ａによって吸引されたトナーの全てを感光体ドラム２に再付着させることが可能になる。
【０２５２】
図２５は、複数枚（２枚）の転写紙に対する画像形成を行うために紙間を設定した場合を対象として、クリーニングローラ７Ａへの残留トナーの吸引および感光体ドラム２へのトナーの再付着を実行するにあたり、２枚目の画像域においてジャムが発生した場合の各装置の動作状態を示すタイミングチャートである。
【０２５３】
図２５において、上述したトナーの回収および感光体ドラム２の初期化がそれぞれ実行されているので、図中において、説明を行い、詳細な説明は省く。
【０２５４】
ところで、画像形成装置に用いられる感光体には、その感光層上にトナーが推積するフィルミング現象を生起する場合がある。このフィルミングにおいて、トナーが必要以上に推積してしまうと、帯電効率および静電潜像の形成に支障がでてきてしまい、感光体の寿命にも影響することがあり、抑止することが必要である。
【０２５５】
そこで、本実施例においては、フィルミングの発生を防止するようにもなっている。
【０２５６】
本実施例では、クリーニングローラ７Ａの回転速度を、ある期間に限って通常、実行される感光体ドラム２からのトナーの吸引および感光体ドラム２へのトナーの再付着の際の回転速度よりも高速に設定することにより、感光体ドラム２の表面との間での摩擦力を増加させて推積しているトナーを除去するようにしている。
【０２５７】
図２６において、画像形成装置の電源投入後に実施される感光体ドラム２の初期化である、感光体ドラム２に対するトナ−の吸引および再付着のためのクリ−ニングロ−ラ７Ａへのバイアス電圧の極性反転が終了した時点で、クリーニングローラ７Ａの回転速度を高速化し、１回転させる。これにより、感光体ドラム２との間での摩擦力が増加することにより、感光体ドラム２の表面に推積しているトナーが擦り取られる。
【０２５８】
次に、図２７において、本実施例の変形例を説明する。
【０２５９】
図２７に示す例は、感光体ドラム２およびこれに対して接離可能なクリーニングローラ７Ａとの接離関係に特徴をもっている。
【０２６０】
図２７において、プリントボタンがオン（ＯＮ）されると、感光体ドラム２は、画像形成時の回転方向とは逆方向に回転（図２７中、「逆転」で示してある）する。この場合の逆転量は、感光体ドラム２の周方向に沿って、前記したように、図５に示したニップ部の長さ以上に相当する量に設定されているので、次回の画像形成のために感光体ドラム２が正転した場合、ニップ部がその全ての領域をクリーニングローラ７Ａに対向させることができ、これにより、感光体ドラム２の表面に残留しているトナーは正転時でのクリーニングローラ７Ａの位置を通過するときに全てを除去されることになる。
【０２６１】
クリーニングローラ７Ａは、感光体ドラム２を用いた画像形成が行なわれない画像形成非実行時には感光体ドラム２から離間する状態を維持されている。この状態は、上記した感光体ドラム２の逆転時も含まれるので、図２７に示すように、感光体ドラム２から離間しているが、感光体ドラム２の正転が開始される時期にあわせて行なわれる各バイアスのオン（ＯＮ）時よりも先に感光体ドラム２にクリーニングローラ７Ａは接触する。これにより、感光体ドラム２が停止状態から正転方向に回転を開始すると、ニップ部に残留しているトナーがクリーニングローラ７Ａによって掻き取られることになる。
【０２６２】
さらに、感光体ドラム２からのクリーニングローラ７Ａの離間時期は、図２７に示すように、感光体ドラム２が正転方向の回転を行なうことで実行される画像形成が終了してから一定時間（図中、符号Ｔで示す期間）を経過した時点とされている。これにより、感光体ドラム２上に残留するトナーが殆ど全てが掻き取られた状態で感光体ドラム２が停止状態を維持することができる。また、これとともにクリーニングローラ７Ａも感光体ドラム２から離間しているので、感光体ドラム２の表面状態の変態を来すことがない。
【０２６３】
このような感光体ドラム２に対するクリーニングローラ７Ａの接離動作を設定することにより、感光体ドラム２の表面に残留しているトナーが殆ど全てクリーニングローラ７Ａと対向することにより排除されることになり、しかも、画像形成非実行時には、感光体ドラム２からクリーニングローラ７Ａが離間する状態を維持しているので、次回の画像形成のために感光体ドラム２が正転した際には、その表面にトナーが存在していない状態を得ることができる。これによって、次回の画像形成のために感光体ドラム２に接触する帯電ローラ３Ａへのトナーの付着が生じるようなことがないので、帯電ローラ３Ａの周面の一部がトナーの付着によって均一帯電を妨げられてしまうようなことを防止できる。
【０２６４】
なお、本発明においては、上記実施例に限るものではなく、要旨の範囲内において種々、変更することも可能である。例えば、図１に示した実施例においては、クリーニングローラ７Ａに吸着した回収トナーを再使用する時、クリーニングローラ７Ａに−極性のバイアス電圧を印加してクリーニングローラ７Ａから感光体ドラム２に向け回収トナーを付着させたが、これに代えて、転写ローラ６に＋極性のバイアス電圧を印加して感光体ドラム２表面を帯電し、クリーニングローラ７Ａに付着した回収トナーを感光体ドラム２に付着させるようにしてもよい。
【０２６５】
さらに、クリーニングローラ７Ａを弾性体をなす発泡性部材によって形成し、表面の気泡径を５０μｍ以下で、その内部の気泡径よりも小さくする用にしてもよい。このような構成により、クリーニングの際に発泡成形体の内部に残留トナーが入り込むことが防止される。
【０２６６】
さらに、感光体ドラム２に代えて、ベルト状の感光体により像担持体を構成するようにしてもよい。また、像担持体をカラー複写機に用いるようにしてもよい。この場合には、像担持体の構成として、中間転写ベルトのような中間転写体を用いることができる。
【０２６７】
さらに加えて、クリーニングローラへのバイアス電圧の極性を切り換えて電界の方向を変化させることに限らず、バイアス電圧の極性を一定とし、像担持体側での極性および表面電位の設定によって電界の方向を切り換えるようにしてもよい。この場合には、転写装置を用いることで上記像担持体側での極性および表面電位の設定が行なえる。
【０２６８】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１記載の発明によれば、記録時、像担持体とともにクリーニングローラが回転し、それらの間で、転写後、像担持体上に残留しているトナーを擦り、それを同一極性に帯電してクリーニング部材にて静電的に吸着する一方、同時に電圧印加手段によりクリーニング部材に電圧を印加し、同一極性に帯電した像担持体上の残留トナーをクリーニング部材にて吸着し、像担持体表面をクリーニングするので、像担持体上に＋・−両極性のトナーが残留していても、簡単な構成によりそれらトナーの全てを完全に吸着して像担持体表面をクリーニングすることが可能になる。
【０２６９】
請求項２記載の発明によれば、クリーニング部材にて吸着した回収トナーを再使用するとき、電圧印加手段でクリーニング部材に吸着時と逆向きの極性を持つ電圧を印加し、クリーニング部材に付着しているトナーを次の画像が形成される領域以外の領域に再付着させ、その再付着したトナーを現像装置に印加されている吸着可能な極性の電圧により現像装置側に向け戻すことにより回収するので、回収トナーの再使用を確実に行なうことが可能となる。
【０２７０】
請求項３記載の発明によれば、クリーニング部材により吸着されている回収トナーを再利用する時、転写装置で像担持体表面を帯電させ、クリーニング部材に吸着されているトナーを次の画像形成が行なわれる領域以外の領域に再付着させると共に、その再付着しているトナーを現像装置に印加されている電圧の極性を利用して現像装置側に向け吸着させて戻すことにより回収するので、回収トナーの再使用を確実に行なうことが可能になる。
【０２７１】
請求項４および５記載の発明によれば、クリーニング部材に吸引保持された残留トナーのうちの一部のものが吸着保持に必要な極性と反対極性に極性を反転させて付着していても、印加される電界の方向が切り換えられることにより、像担持体上に向け転移するので、像担持体上での画像域に残留していたトナーの全てを現像装置により完全に回収させることができ、これによって回収トナーの再使用が可能になる。
【０２７３】
請求項６記載の発明によれば、像担持体の移動方向と順方向にクリーニング部材が移動する場合においても、像担持体の摩耗が最も少ない臨界硬度が得られると共に、トナーの摩擦帯電が最も有効に行なわれる臨界圧力および摺擦速度が得られるニップ領域を少なくしてもクリーニング部材によって吸引されたトナーの極性を一律化することができ、クリーニング部材に付与される吸引用バイアスによって像担持体の画像域からの残留トナーの転移を良好に行わせることが可能であるので、クリーニング部材のニップ領域を少なくしてクリーニング部材を含む装置の大型化を抑制することができる。
【０２７４】
請求項７記載の発明によれば、像担持体の移動方向と逆方向にクリーニング部材を移動させてトナーの摩擦帯電に必要な摺擦状態が得られるので、ニップ領域を少なくしてもクリーニング部材に吸引されるトナーの極性を容易に一律化する事が可能になることにより、ニップ部領域を少なくしてクリーニング部材を含む装置の小型化を実現することができる。
【０２７６】
請求項８記載の発明によれば、クリーニングローラに吸着・保持したトナーの量等に応じて前記複数の電圧制御手段により前記電界の強さを最適に設定することが可能となり、確実に感光体上にトナーを再付着させることができ、現像部に移送して回収することができるので、トナー除去性能の劣化を防止することができ、かつ像担持体の寿命低下を防止することが可能になる。
【０２７７】
請求項９記載の発明によれば、現像後のトナーがクリーニングローラに向かうような電界を形成する電圧制御手段を働かせ、次にクリーニングローラ上のトナーを感光体上に再付着させ、かつその時の電圧制御手段が作像中の電圧制御手段より強い電界の電圧制御手段で感光体上にトナーを再付着させるので、ジャム後、現像後のＭ／Ａの多いトナーを除去するためクリーニングローラ上に増加し保持されたトナーをも感光体上に全て再付着させることができ、現像部に移送して回収することができる。これにより、トナー除去性能の劣化や像担持体の寿命低下をそれぞれ防止することが可能になる。
【０２７８】
請求項１０記載の発明によれば、例えば、Ａ３原稿でＡ４転写紙を通紙した時のように異常な量の入力トナーが発生した時にも、クリーニングローラ上に増加したトナーを全て感光体上に再付着させることができ、現像部に移送して回収することができる。これにより、トナー除去性能の劣化や像担持体の寿命低下をそれぞれ防止することが可能になる。
【０２７９】
請求項１１記載の発明によれば、紙厚や環境等で転写率が低下し転写残トナー量が増え、そのトナーを除去して増加したクリーニングローラ上のトナーを全て感光体上に再付着させることができ、現像部に移送して回収することができる。これによっても、トナー除去性能の劣化や像担持体の寿命低下をそれぞれ防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に用いられる帯電装置の構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示した画像形成装置に用いられるクリーニング装置の構成を示す斜視図である。
【図４】図１に示した画像形成装置における転写後の像担持体上に残留するトナーの状態を説明するための模式図である。
【図５】図１に示した画像形成装置におけるクリーニング装置と対向したときの像担持体上に残留するトナーの状態を説明するための模式図である。
【図６】図１に示した画像形成装置における一動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】図１に示した画像形成装置における他の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】図１に示した画像形成装置におけるさらに他の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】図１に示した画像形成装置における別の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】図１に示した画像形成装置におけるさらに別の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】図１に示した画像形成装置における動作の変形例を説明するためのタイミングチャートである。
【図１２】図１に示した画像形成装置の要部変形例を示す断面図である。
【図１３】図３に示したクリーンニング装置に用いられるクリーニングローラの特性の一つを説明するための線図である。
【図１４】図３に示したクリーニング装置に用いられるクリーニングローラの他の特性を説明するための線図である。
【図１５】図１に示した画像形成装置におけるクリーニング装置でのクリーニングローラと像担持体との対向関係を説明するための模式図である。
【図１６】画像形成装置におけるクリーニング装置でのクリーニングローラと像担持体との対向関係上での不具合を説明するための模式図である。
【図１７】図１に示した画像形成装置におけるジャム発生後の動作を示すタイミングチャートである。
【図１８】印加電圧をパラメータとしクリーニングローラ上の保持トナー量と感光体への再付着量の関係を示す図である。
【図１９】図１に示した画像形成装置におけるさらに他の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図２０】図１に示した画像形成装置における他の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図２１】図１に示した画像形成装置における別の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図２２】図１に示した画像形成装置におけるさらに別の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図２３】図１に示した画像形成装置における動作の変形例を説明するためのタイミングチャートである。
【図２４】図１に示した画像形成装置における動作のさらなる他の変形例を説明するためのタイミングチャートである。
【図２５】図１に示した画像形成装置における動作の別な変形例を説明するためのタイミングチャートである。
【図２６】図１に示した画像形成装置における動作のさらなる別の変形例を説明するためのタイミングチャートである。
【図２７】図１に示した画像形成装置におけるさらに別の実施例を説明するためのタイミングチャートである。
【図２８】画像形成装置の従来例の一つを説明するための模式図である。
【図２９】画像形成装置の従来例の他の一つを説明するための模式図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
２ 像担持体をなす感光体ドラム
３ 帯電装置
５ 現像装置
５Ｅ 電源
６ 転写装置
７ クリーニング装置
７Ａ クリーーニングローラ
７Ｇ 電源

Claims (11)

1. 像担持体と、その像担持体の表面に押圧させた状態で配置されている回転可能な導電性ローラからなるクリーニング部材とを備え、
   上記像担持体に対する１回の画像形成プロセス中に一方向への電界を付与して上記像担持体表面に付着している残留トナーを上記クリーニング部材に吸着保持し、次いで、上記電界の方向を切り換えて、上記吸着保持されているトナーを上記像担持体上における次回の画像形成に影響しない領域に再付着させて上記画像形成プロセスに用いられる現像部に移送して、現像部において上記移送されたトナーを静電的に回収する画像形成装置において、
   上記クリーニング部材は、上記像担持体に接触して配置され、像担持体と速度差を有して回転し、像担持体とのニップ部で転写後に像担持体に付着している残留トナーを摩擦帯電し、そのトナーを同一極性に帯電させるクリーニングローラと、
   上記クリーニングローラに電圧を印加し、同一極性に帯電した上記像担持体上の残留トナーを上記クリーニングローラに吸着させる電圧印加手段とを具備し、
   上記クリーニングローラは、上記像担持体との当接部にニップ部を形成して残留トナーを擦ることにより摩擦帯電するときに上記電圧印加手段による同一極性に帯電したトナーと逆極性の電圧印加によって、残留トナーを吸引し、吸引した残留トナーを像担持体に戻す際には上記電圧印加手段による印加される電圧の極性を切り換えられることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   上記クリーニング部材が具備している電圧印加手段に加えて、上記画像形成プロセスに用いられる現像装置に電圧印加手段を備え、
   上記クリーニング部材が具備している電圧印加手段は、クリーニングローラに付着して回収されたトナーを再使用する時、上記クリーニングローラによる回収時とは逆向きの電圧を印加し、クリーンニングローラ上に付着して回収されたトナーを像担持体上で次の画像形成が行なわれる領域以外の領域に再付着させるとともに、
   上記現像装置に備えられている電圧印加手段は、上記像担持体上に再付着したトナーを吸着可能な極性の電圧を上記現像装置に印加することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２記載の画像形成装置において、
   上記クリーニング部材が具備している電圧印加手段および上記現像装置に備えられている電圧印加手段に加えて、上記画像形成プロセスに用いられる転写装置に電圧印加手段を備え、
   上記転写装置に備えられている電圧印加手段は、クリーニングローラに付着して回収されたトナーを再使用する時、上記クリーニングローラによる回収時とは逆向きの電圧を像担持体に印加して像担持体の表面を帯電させることにより、クリーンニングローラ上に付着して回収されたトナーを像担持体上で次の画像形成が行なわれる領域以外の領域に再付着させるとともに、
   上記現像装置に備えられている電圧印加手段は、上記像担持体上に再付着したトナーを吸着可能な電極の電圧を上記現像装置に印加することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１記載の画像形成装置において、
   上記クリーニング部材は、残留トナーを上記像担持体上に再付着させる際の電界方向の切り換え順序として、最初に、上記像担持体上から残留トナーを吸引できる方向の電界が形成され、次いで吸引した残留トナーを上記像担持体上に向け転移させる方向の電界が形成される順序に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４記載の画像形成装置において、
   上記クリーニング部材は、最初に形成される電界の電圧が、クリーニング部材と像担持体との接触による摩擦帯電によってトナーに生起される帯電電荷の極性と反対極性で、かつ像担持体から吸引する際に用いられる電圧よりも高い電圧に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１記載の画像形成装置において、
   上記クリーニング部材は、硬度がアスカＣ２０〜３８度に設定されたゴムで構成され、上記像担持体に対しての押圧力が３ｇ／ｃｍ以上、上記像担持体との線速比が１未満に設定されて上記像担持体の移動方向と順方向に移動することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１記載の画像形成装置において、
   上記クリーニング部材は、硬度がアスカＣ２０〜３８度に設定されたゴムで構成され、上記像担持体に対しての押圧力が３ｇ／ｃｍ以上に設定されて上記像担持体の移動方向と逆方向に移動することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項４記載の画像形成装置において、
   上記クリーニング部材は、像担持体から回収されて付着しているトナーを像担持体に向け転移させることが可能な電圧を印加するための複数の電圧制御手段を備え、
   上記複数の電圧制御手段は、上記クリーニングローラに保持されているトナーが感光体に向かうような電界の強さが異なることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８記載の画像形成装置において、
   電源オン直後またはウォームアップ中に感光体上のトナーを除去するために、現像後のトナーがクリーニングローラに向かうような電界を形成する電圧制御手段を働かせ、次にクリーニングローラ上のトナーを感光体上に再付着させ、かつその時の電圧制御手段が作像中の電圧制御手段より強い電界を形成することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項８記載の画像形成装置において、
    作像停止の一定時間経過後、感光体上にトナーを再付着させ、かつその時の電圧制御手段が作像中の電圧制御手段より強い電界を形成することを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項８記載の画像形成装置において、
    一定枚数に１度通常と異なった強い電界の電圧制御手段で感光体上にトナーを再付着させることを特徴とする画像形成装置。

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