JP3499139B2

JP3499139B2 - 画像形成装置のトナークリーニング方法

Info

Publication number: JP3499139B2
Application number: JP26138498A
Authority: JP
Inventors: 勉山根; 明人大西; 紘一安藤; 孝夫水谷; 雅夫礒田
Original assignee: 株式会社沖データ
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 2004-02-23
Anticipated expiration: 2018-09-16
Also published as: JP2000089637A; US6081679A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式による画像
形成装置のトナークリーニング方法および構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式による画像形成装置には、
像坦持体を接触帯電させるものがあり、この種の画像形
成装置として、図２に示すものがある。この画像形成装
置は、ドラム型の像担持体（以下、感光体ドラムと記
す。）１、感光体ドラムに接して回転する導電性ゴムロ
ーラ（以下、帯電ローラと記す。）２、帯電ローラ２に
負電圧を供給する電源３、感光体ドラムを選択的に露光
する静電潜像書き込み装置４、感光体ドラムにトナーを
供給するトナー担持体（以下、現像ローラと記す。）
５、現像ローラ５に正電圧または負電圧を印加する電源
６、現像ローラ上のトナー量を一定に保つトナー規制部
材７、印刷用紙にトナーを転写する転写ローラ８、転写
ローラ８に正電圧または負電圧を供給する電源９、残留
トナーをクリーニングするクリーニングローラ１０、ク
リーニングローラ１０に正電圧または負電圧を供給する
電源１１、およびこれら各部を制御する図示せぬ制御部
で構成されている。

【０００３】この画像形成装置により画像を形成する印
刷プロセスにおいて、各部の動作を説明する。なお、感
光体ドラムや各ローラは、図示せぬモータにより回転駆
動され、印刷用紙は図示せぬ機構で給送される。また、
感光体ドラム１は矢印Ａ方向に回転し、帯電ローラ２は
矢印Ｂ方向に回転し、現像ローラ５は矢印Ｃ方向に回転
し、転写ローラ８は矢印Ｄ方向に回転し、クリーニング
ローラ１０は矢印Ｅ方向に回転し、印刷用紙１２は矢印
Ｇ方向に進行する。

【０００４】さて、感光体ドラム１は、帯電ローラ２が
電源装置３から負電圧の電圧供給を受け、帯電ローラ２
との接触によって、所定の表面電位に均一帯電し、この
均一帯電した感光ドラム１の表面は、矢印Ａ方向への回
転により、静電潜像書き込み装置４の下に達する。形成
すべき画像に応じて静電潜像書き込み装置４によって選
択的に露光され、静電潜像の書き込みを行われた部分の
感光体ドラム１の表面電位は非露光部分よりも、０Ｖ側
に近い値となる。

【０００５】この静電潜像の書き込みを終えた感光体ド
ラム１の表面は、引き続き矢印Ａ方向の回転によって、
現像ローラ５に接触する。現像ローラ５は所定の圧力を
持って、感光体ドラム１に接触し、矢印Ｃ方向に回転す
る。現像ローラ５上のトナーは、トナー規制部材７によ
って薄層化され、現像ローラ５の回転により感光体ドラ
ム１との接触によって、現像を行う。ここで、現像方式
は、トナーが感光体ドラム１の均一帯電極性と同極性の
電荷を持つ反転現像とし、現像ローラ５に電源６から負
電圧が印加されて、現像ローラ５上のトナーは感光体ド
ラム１に現像される。

【０００６】現像を終えた感光体ドラム１の表面は、矢
印Ａ方向への回転によって、転写ローラ８と接触する。
転写ローラ８は、所定の圧力で感光体ドラム１に接触従
動する構造になっており、矢印Ｄ方向へ回転する。転写
ローラ８には、電源装置９によって正電圧が供給され、
感光体ドラム１上のトナーは、矢印Ｆ方向に進行する印
刷用紙１２に転写される。転写終了後の印刷用紙１２は
感光体ドラム１から分離され、図示せぬ定着装置へ挿入
され、定着終了後、印刷物としてこの画像形成装置から
外に排出される。

【０００７】転写終了後、感光体ドラム１の表面にはト
ナーの一部が未転写トナーとして残るが、この感光体ド
ラム１の表面は、引き続き矢印Ａ方向の回転によって、
未転写トナーとともにクリーニングローラ１０と接触す
る。電源１１よりクリーニングローラ１０に正電圧が印
加されると、感光体ドラム１上の未転写トナーはクリー
ニングローラ１０に付着する。すなわち、感光体ドラム
１上から未転写トナーは除去される。未転写トナーの除
去が終わった感光体ドラム１は、引き続き矢印Ａ方向に
回転し、再び帯電行程に入る。ところで、上記印刷プロ
セスの中で、感光体ドラム１上に少量の逆帯電トナーが
付着することがある。この逆帯電トナーは、現像ローラ
５上にトナー層が形成される際に発生したり、転写工程
で転写電圧の影響で発生すると考えられる。

【０００８】さて、感光体ドラム１上の逆帯電トナー
は、帯電工程において帯電ローラ２側にクーロン力を受
ける。この結果、帯電ローラ２上に逆帯電トナーが付着
堆積する。それゆえ、１ページの印刷が終了した時点
で、帯電ローラ２に付着堆積した逆帯電トナーを除去す
るクリーニングシーケンスに入る。

【０００９】そこで、クリーニングシーケンスに関して
説明する。図３は、この画像形成装置でのクリーニング
シーケンスを示すタイムチャートである。時刻ｔ１で、
印刷時に転写ローラ８に正電圧を供給していた電源９
は、０Ｖを供給するように切り替える。転写ローラ８と
接触していた感光体ドラム１の表面は、矢印Ａ方向の回
転によって、クリーニングローラ１０に接触する。この
時刻ｔ２に、それまで正電圧を供給していた電源１１
は、クリーニングローラ１０に負電圧を供給するように
切り替わる。電源１１が供給する負電圧は、電源３が帯
電ローラ２に供給する負電圧に近い電位とする。そこ
で、クリーニングローラ１０と接触している感光体ドラ
ム１の表面は、帯電ローラ２と接触した場合に近い電位
に均一帯電される。

【００１０】クリーニングローラ１０に付着堆積してい
た未転写トナーは感光体ドラム１側にクーロン力を受
け、感光体ドラム１側に移動して付着する。この未転写
トナーを付着させた感光体ドラム１の表面は、さらに矢
印Ａ方向への回転によって、帯電ローラ２に接触する位
置に至る。電源３が帯電ローラ２に負電圧を供給してい
るので、この未転写トナーは感光体ドラム１側にクーロ
ン力を受け、感光体ドラム１に付着したままである。さ
らに、未転写トナーを付着させた感光体ドラム１の表面
は、矢印Ａ方向の回転によって、現像ローラ５に接触す
る。電源６が現像ローラ５に対して感光体ドラム１の表
面電位よりも０Ｖ側の負電圧を供給しているので、この
未転写トナーは現像ローラ５側にクーロン力を受けて移
動する。すなわち、転写トナーは回収されることにな
る。

【００１１】時刻ｔ３で、それまで帯電ローラ２に負電
圧を供給していた電源３は、０Ｖを供給するように切り
替わる。帯電ローラ２の上流では、電源１１がクリーニ
ングローラ１０に負電圧を供給しているので、感光体ド
ラム１の表面電位は負電位に帯電している。それゆえ、
帯電ローラ２上に付着堆積していた逆帯電トナーは、感
光体ドラム１側にクーロン力を受け、この結果、感光体
ドラム１側に付着堆積する。逆帯電トナーが付着堆積し
た感光体ドラム１の表面は、さらに矢印Ａ方向の回転に
よって、現像ローラ５に接触する。接触する直前の時刻
ｔ４に、現像ローラ５に負電圧を供給していた電源６
は、０Ｖを供給する。それゆえ、感光体ドラム１上の逆
帯電トナーは感光体ドラム１側にクーロン力を受け、そ
のまま現像ローラ５を通過する。

【００１２】また、感光体ドラム１上に一部残っている
未転写トナーは、現像ローラ５側にクーロン力を受け、
現像ローラ５側に移動する。この感光体ドラム１の表面
は、矢印Ａ方向の回転によって、転写ローラ８に接触す
る。接触する直前の時刻ｔ５に、転写ローラ８に０Ｖを
供給していた電源９は、正電圧を供給する。それゆえ、
感光体ドラム１上の逆帯電トナーは、感光体ドラム１側
にクーロン力を受け、そのまま、転写ローラ８を通過す
る。さらに、感光体ドラム１の逆帯電トナーを付着させ
た部分は、矢印Ａ方向の回転によって、クリーニングロ
ーラ１０と接触する。電源１１がクリーニングローラ１
０に負電圧を供給しているので、感光体ドラム１上の逆
帯電トナーは、クリーニングローラ１０側にクーロン力
を受ける。それゆえ、逆帯電トナーは、クリーニングロ
ーラ１０の表面に付着堆積する。

【００１３】ところで、電源３が帯電ローラ２に０Ｖを
供給している時間Ｔ１は、少なくとも帯電ローラ２が一
周する時間以上とする。その後、時刻ｔ６で、帯電ロー
ラ２に０Ｖを供給していた電源３は０Ｖから負電圧の供
給に切り替わる。同様に、現像ローラ５に０Ｖを供給し
ていた電源６は、時間Ｔ２後の時刻ｔ７に負電圧供給に
切り替わり、転写ローラ８に正電圧を供給していた電源
９は、時間Ｔ３経過後の時刻ｔ８に０Ｖに切り替わる。
したがって、上記シーケンスを繰り返すことにより、ク
リーニングローラに逆帯電トナーを付着し、帯電ローラ
上の逆帯電トナーの付着堆積を抑える。

【００１４】また、帯電ローラ２には、さらに金属シャ
フトのみからなる図示せぬローラ（以下、補助ローラと
記す。）が圧接され、この補助ローラも電源に接続さ
れ、前記帯電ローラと同じ電圧が印加される画像形成装
置がある。ここで、帯電ローラ２には導電性のゴム弾性
層が設けられているので、補助ローラとの間には、帯電
ローラ２のゴム弾性層の抵抗分の電位差が発生してい
る。

【００１５】そして、帯電ローラ２には、逆帯電トナー
が表面に付着し、この帯電ローラ２の表面に付着したト
ナーは、正に帯電しているので、前記帯電ローラ２と補
助ローラとの間の電位差により補助ローラ側へ移動す
る。補助ローラへ移動した逆帯電トナーは、補助ローラ
に印加されている負電圧により徐々に負に帯電するとと
もに、再び帯電ローラ２の表面に戻り、感光体ドラム１
上へと戻され、やがて現像ローラ５により回収される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の装置では、クリーニングが充分に行われず、印刷品
質に影響を及ぼすという問題点があった。また、帯電容
量の少ないトナーを使用した場合、単位時間当たりの帯
電ローラに付着する逆帯電トナー量が多くなってしま
い、この逆帯電トナーを充分に除去することができない
という問題があった。また、クリーニングシーケンス後
に印刷すると、未転写トナーなど転写ローラに付着して
いたトナーが、印刷時に用紙裏側に付着し、汚れが発生
するという問題点があった。

【００１７】また、クリーニングシーケンス終了後、一
旦クリーニングシーケンスにより取り除かれたトナー
が、再び帯電ローラに不均一に付着してしまい、トナー
の付着量の違いにより感光ドラムの帯電量が変化し、濃
淡模様を発生させてしまうという問題点があった。ま
た、前記電位差は大きくないので、帯電ローラに付着し
たトナーをすべて移動させて充分にに取り除くことはで
きず、印刷を繰り返すうちに、帯電ローラ表面に付着し
たトナーがつぶれてトナーフィルミングが発生し、帯電
ローラ表面にトナーの絶縁層を形成するので、感光ドラ
ムを一定電位に帯電できなくなり、帯電不良を起こして
しまうという問題点があった。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、像担持体と、
該像担持体にトナーを供給して現像する現像部と、前記
像担持体に接触し画像形成期間にその表面を一様に帯電
するとともに、前記像担持体の表面に発生した残留トナ
ーのうち前記画像形成期間に前記像担持体が帯電される
極性とは異なる極性に帯電した逆帯電トナーを蓄積する
帯電ローラと、前記像担持体に接触しその表面を清掃す
るクリーニングローラとを有する画像形成装置のトナー
クリーニング方法において、前記帯電ローラの表面に蓄
積された前記逆帯電トナーが像担持体側へ移動する電位
差を前記帯電ローラと前記像担持体との間に与え、前記
像担持体の表面に移動した逆帯電トナーが前記像担持体
の回転に伴って前記現像部を通過するとき、前記逆帯電
トナーが像担持体側に保持される電位差を前記像担持体
と前記現像部との間に与え、前記現像部を通過した前記
逆帯電トナーが前記像担持体の回転に伴って前記クリー
ニングローラに達したとき、前記像担持体表面と前記ク
リーニングローラとの間の摩擦により前記逆帯電トナー
の極性を変換し、該極性が変換されたトナーを前記現像
部で回収するものである。

【００１９】また、感光体表面を移動させ、帯電ロー
ラで感光体表面を帯電し、露光装置で潜像を書き込み、
現像ローラで潜像にトナーを付着し、転写ローラでトナ
ーを媒体に転写し、そしてクリーニングローラで感光体
表面に残存するトナーをクリーニングする画像形成装置
のクリーニング方法において、感光体表面の移動に応じ
て各ローラに所定の電圧を印加し、クリーニングローラ
に付着したトナーを感光体表面に付着させ、感光体表面
にトナーを付着させたまま帯電ローラを通過させ、感光
体表面に付着させたトナーを現像ローラで回収し、帯電
ローラに付着したトナーを感光体表面に付着させ、感光
体表面に付着させたまま現像ローラ及び転写ローラを通
過させ、クリーニングローラでこのトナーの極性を反転
させたのち、現像ローラで回収し、転写ローラに付着し
たトナーを感光体表面に付着させ、感光体表面に付着さ
せたままクリーニングローラおよび帯電ローラを通過さ
せ、感光体に付着させたトナーを現像ローラで回収する
ものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態の説明）第１
の実施の形態の各部は、制御部を除き、従来技術と同様
の構成を有する。図１は、本実施の形態の図示せぬ制御
部による、１ページ毎のクリーニングシーケンスを示し
たタイムチャートである。なお、この制御部は、いわゆ
るマイコンにより構成し、クリーニングシーケンスを実
現するものとする。

【００２１】そこで、このクリーニングシーケンスにつ
き説明する。１ページの印刷が終了すると、図１に示す
クリーニングシーケンスに入る。時刻ｔ０で印刷動作が
終了し、その後、時刻ｔ１で、クリーニングローラ１０
に正電圧を供給していた電源１１は、負電圧の供給に切
り替わる。クリーニングローラ１０には、印刷中、転写
されずに感光体ドラム１上に残っていた負の電荷を帯び
た未転写トナーが付着しているが、時刻ｔ１で正電圧か
ら負電圧の供給に切り替わると、未転写トナーは感光体
ドラム１側にクーロン力を受け、感光体ドラム１に移動
して付着する。未転写トナーを付着した感光体ドラム１
の表面は、矢印Ａ方向の回転によって、帯電ローラ２に
接触するが、電源３が負電圧を供給しているので、感光
体ドラム１上の未転写トナーは、引き続き感光体ドラム
１側にクーロン力を受け、感光体ドラム１上に付着し続
ける。

【００２２】感光体ドラム１は、さらに矢印Ａ方向に移
動し、この付着部分は、時刻ｔ２で現像ローラ５に接す
る。この時、現像ローラ５に電圧を供給する電源６は、
負電圧の供給から０Vの供給に切り替わる。それゆえ、
感光体ドラム１と現像ローラ５との間の電界が大きくな
り、感光体ドラム１上の未転写トナーは、現像ローラ５
側に大きなクーロン力を受けて移動し、付着する。現像
ローラ５に付着した未転写トナーは、現像ローラに接触
して従動する後述する供給ローラ２０により、掻き取ら
れ、現像器内に回収される。

【００２３】ところで、時刻ｔ１で、クリーニングロー
ラ１０に電圧を供給している電源１１が、正電圧から負
電圧に切り替わることにより、クリーニングローラ１０
は、付着している未転写トナーを吐き出して感光体１側
に付着させるが、クリーニングローラ１周分の未転写ト
ナーを感光体ドラム１側に付着させ、その１周分の未転
写トナーが帯電ローラを通過した時刻ｔ３で、帯電ロー
ラ２へ電圧を供給している電源３は、負電圧の供給から
０Ｖの供給に切り替わる。なお、クリーニングローラ１
０に付着している未転写トナー量が多い場合、クリーニ
ングローラ１０の２周分の未転写トナーが通過した時点
を時刻ｔ３とするように時間を延長することはもちろん
可能である。

【００２４】さて、時刻ｔ１でクリーニングローラ１０
に負電圧が供給されると、感光体ドラム１は負に帯電さ
れる。クリーニングローラ１０に付着した未転写トナー
が、感光体ドラム１の表面に付着して帯電ローラ２から
遠ざかると、前述の通り、時刻ｔ３で、帯電ローラ２へ
電圧を供給している電源３が、負電圧の供給から０Ｖの
供給に切り替わり、帯電ローラ２に付着している逆帯電
トナーは、負に帯電している感光体ドラム１側にクーロ
ン力を受け、感光体ドラム１側に移動して付着する。

【００２５】そして、帯電ローラ２には０Ｖが供給され
ているので、帯電ローラを通過後は、感光体ドラム１の
帯電圧も０Ｖに近くなる。なお、帯電ローラ２に０Ｖを
供給している時間であるが、最低、帯電ローラ２の１周
分が必要である。逆帯電トナーの付着量が多い場合は、
この０Ｖを供給している時間を２周分、３周分と増やす
ことができるのはもちろん可能である。逆帯電トナーが
付着した感光体ドラム１の表面は、矢印Ａ方向の回転に
よって、やがて現像ローラ５に接する。この時、感光体
ドラム１の帯電圧は０Ｖに近いので、時刻ｔ２で、現像
ローラ５に０Ｖを供給している電源６は、引き続き０Ｖ
を供給し、不要な現像を避ける。感光体ドラム１上の逆
帯電トナーは、感光体ドラム１側にクーロン力を受け、
感光体ドラム１の表面に付着し続ける。

【００２６】さらに、この感光体ドラム１の表面は、矢
印Ａ方向の回転によって、転写ローラ８に接する。転写
ローラ８には電源９より正電圧が供給されているので、
感光体ドラム１上の逆帯電トナーは、感光体ドラム１側
にクーロン力を受け、付着し続ける。さらに、この感光
体ドラム１の表面は、矢印Ａ方向の回転によって、クリ
ーニングローラ１０に接する。クリーニングローラ１０
には電源１１により負電圧が供給されているので、感光
体ドラム１上の逆帯電トナーはクリーニングローラ１０
側にクーロン力を受け、移動して付着する。

【００２７】ところで、電源３は、時刻ｔ３で帯電ロー
ラ２にＯＶを供給し、帯電ローラ２が１周以上した後、
時刻ｔ４で負電圧の供給に切り替わる。現像ローラ５に
０Ｖを供給している電源６も、時刻ｔ４から感光体ドラ
ム１が矢印Ａ方向に回転し、現像ローラ５を通過した
後、すなわち、時刻ｔ５で負電圧を供給するように切り
替わる。同様に、転写ローラ８に正電圧を供給している
電源９も、時刻ｔ４で電源３が帯電ローラ２に負電圧を
供給するように切り替わり、感光体ドラム１が矢印Ａ方
向に回転し、転写ローラ８を通過した後、すなわち、時
刻ｔ６に負電圧を供給するように切り替わる。

【００２８】時刻ｔ６まで、転写ローラ８には正電圧が
印加されていたので、感光体ドラム１上に残存していた
負に帯電したトナーの一部は、転写ローラ８に付着して
いた。時刻ｔ６で負電圧が印加されることにより、転写
ローラ８に付着しているこの負帯電のトナーは感光体ド
ラム１側にクーロン力を受け、移動して付着する。その
後、感光体ドラム１の回転とともに移動し、時刻ｔ７ま
でには、現像ローラ５に接触して回収される。

【００２９】さらに、時刻ｔ６で転写ローラ８に負電圧
が印加されると、転写ローラ８により、感光体ドラム１
は負電圧に帯電される。負電圧に帯電された感光体ドラ
ム１の表面がクリーニングローラ１０に接触すると、摩
擦帯電により、クリーニングローラ１０に付着している
逆帯電トナーは正規の負帯電に戻り、クーロン力により
感光体ドラム１に移動して付着する。この正規帯電に戻
ったトナーは、感光体ドラム１の表面に付着したまま、
時刻ｔ７までには、現像ローラ５に接触して回収され
る。なお、摩擦帯電を行っている時刻ｔ６から時刻ｔ７
の時間は、印刷全体のパフォーマンスが低下しない限
り、できるだけ長い方が、現像ローラに回収する効果が
ある。時刻ｔ８でモータが停止し、クリーニングシーケ
ンスが終了する。通常、クリーニングシーケンスは、印
刷用紙の後端が転写ローラ８を通過してから、印刷用紙
が装置外へ排出されるまでの時間行われる。

【００３０】なお、逆帯電トナーを付着しているローラ
（ここではクリーニングローラ）の回転速度は、感光体
ドラムに対し、０．９倍程度または１．１倍程度にする
と、摩擦帯電による逆帯電トナーから正規帯電トナーへ
の変換効率が向上する。以上のように、第１の実施の形
態によれば、１ページの印刷が終了した後クリーニング
シーケンスに入り、帯電ローラ２に０Ｖを供給すること
により、帯電ローラ２上の逆帯電トナーは、感光体ドラ
ム１を介してクリーニングローラに付着させ、さらに摩
擦帯電により正規帯電のトナーに戻し、最終的に現像ロ
ーラ５に戻すことができる。また、転写ローラ８に負電
圧を供給することにより、印刷時およびびクリーニング
シーケンス中に付着した負帯電トナーを放出し、転写ロ
ーラ８をきれいにすることが可能となる。

【００３１】（第２の実施の形態の説明）第２の実施の
形態の各部は、制御部を除き、第１の実施の形態と同様
の構成を有する。図４は、本実施の形態の図示せぬ制御
部による、連続ページ印刷中のクリーニングシーケンス
を示すタイムチャートである。

【００３２】連続ページ印刷中、あるページの印刷が終
了すると、図４に示すクリーニングシーケンスに入る。
時刻ｔ０で印刷動作が終了し、その後、時刻ｔ１で、ク
リーニングローラ１０に電圧を供給する電源１１が、正
電圧の供給から負電圧の供給に切り替わる。したがっ
て、クリーニングローラ１０には、印刷中、転写されず
に感光体ドラム１上に残っていた負の電荷を帯びた未転
写トナーが付着しているが、時刻ｔ１で正電圧から負電
圧の供給に切り替わると、この未転写トナーは感光体ド
ラム１側にクーロン力を受け、感光体ドラム１に移動し
て付着する。

【００３３】未転写トナーを付着した感光体ドラム１の
表面は、矢印Ａ方向の回転によって、帯電ローラ２に接
触するが、電源３は負電圧を供給しているので、感光体
ドラム１上の未転写トナーは、引き続き感光体ドラム１
側にクーロン力を受け、感光体ドラム１の表面に付着し
続ける。この感光体ドラム１の表面は、さらに矢印Ａ方
向の移動によって、時刻ｔ２で現像ローラ５に接する。
この時、現像ローラ５に電圧を供給する電源６は、負電
圧の供給から０Ｖの供給に切り替わる。それゆえ、感光
体ドラム１と現像ローラ５との間の電界が大きくなり、
感光体ドラム１上の未転写トナーは、現像ローラ５側に
大きなクーロン力を受け、移動して付着する。現像ロー
ラ５に付着した未転写トナーは、現像ローラ５に接触従
動する供給ローラ２０により、掻き取られ、現像器内に
回収される。

【００３４】ところで、時刻ｔ１で、クリーニングロー
ラ１０に電圧を供給している電源１１が、正電圧から負
電圧に切り替わることにより、クリーニングローラ１０
は、付着している未転写トナーを放出して感光体１側に
付着させるが、クリーニングローラ１周分の未転写トナ
ーを感光体ドラム１側に付着させ、その１周分の未転写
トナーが帯電ローラを通過した時刻ｔ３で、帯電ローラ
２へ電圧を供給している電源３は、負電圧の供給から０
Ｖの供給に切り替わる。なお、クリーニングローラ１０
に付着している未転写トナー量が多い場合、クリーニン
グローラ１０の２周分の未転写トナーが通過した時点を
時刻ｔ３とするように時間を延長することはもちろん可
能である。

【００３５】さて、時刻ｔ１でクリーニングローラ１０
に負電圧が供給されると、感光体ドラム１は負に帯電さ
れる。時刻ｔ３で、帯電ローラ２に電圧を供給している
電源３が、負電圧の供給から０Ｖの供給に切り替わる
と、帯電ローラ２に付着している逆帯電トナーは、負に
帯電している感光体ドラム１側にクーロン力を受け、感
光体ドラム１側に移動して付着する。また、帯電ローラ
２に０Ｖが供給されているので、感光体ドラム１の帯電
圧も０Ｖに近くなる。なお、帯電ローラ２に０Ｖを供給
している時間であるが、最低、帯電ローラ２の１周分が
必要である。逆帯電トナーの付着量が多い場合は０Ｖの
時間を２周分、３周分と増やすことができるのはもちろ
ん可能である。

【００３６】逆帯電トナーが付着した感光体ドラム１の
表面は、矢印Ａ方向の回転によって、やがて現像ローラ
５に接する。この時、感光体ドラム１の帯電圧は０Ｖに
近いので、時刻ｔ２で０Ｖを供給している電源６は、引
き続き０Ｖを供給し、不要な現像を避ける。感光体ドラ
ム１上の逆帯電トナーは感光体ドラム１側にクーロン力
を受け、感光体ドラム１に付着し続ける。さらに、感光
体ドラム１の表面は、矢印Ａ方向の回転によって、転写
ローラ８に接する。転写ローラ８には電源９により正電
圧が供給されているので、感光体ドラム１上の逆帯電ト
ナーは、感光体ドラム１側にクーロン力を受け、付着し
続ける。さらに、この感光体ドラム１の表面は、矢印Ａ
方向の回転によって、クリーニングローラ１０に接す
る。

【００３７】クリーニングローラ１０には電源１１によ
り負電圧が供給されているので、感光体ドラム１上の逆
帯電トナーはクリーニングローラ１０側にクーロン力を
受け、移動して付着する。ところで、電源３は、帯電ロ
ーラ２が１周以上した後、時刻ｔ４で０Ｖの供給から負
電圧の供給に切り替わる。現像ローラ５に０Ｖを供給し
ている電源６も、時刻ｔ４から感光体ドラム１が矢印Ａ
方向に回転し、現像ローラ５を通過した後、すなわち、
時刻ｔ５に負電圧を供給するように切り替わる。同様
に、転写ローラ８に正電圧を供給している電源９も、時
刻ｔ４で電源３が負電圧を供給するように切り替わり、
感光体ドラム１が矢印Ａ方向に回転し、転写ローラ８を
通過した後、すなわち、時刻ｔ６に負電圧を供給するよ
うに切り替わる。

【００３８】時刻ｔ６まで、転写ローラ８には正電圧が
印加されていたので、感光体ドラム１上に残存していた
負に帯電したトナーの一部は、転写ローラ８に付着して
いた。時刻ｔ６で負電圧が印加されることにより、転写
ローラ８に付着しているこの負帯電のトナーは感光体ド
ラム１側にクーロン力を受け、移動して付着する。その
後、この感光体ドラム１は、負帯電のトナーを付着させ
たまま、矢印Ａ方向に回転する。やがて、この付着部分
は、クリーニングローラ１０に接触するが、電源１１が
クリーニングローラ１０に負電圧を供給しているので、
この負帯電トナーは感光体ドラム１側にクーロン力を受
け、感光体ドラムに付着したままである。

【００３９】さらに、矢印Ａ方向の回転によって、帯電
ローラ２に接触するが、電源３が帯電ローラ２に負電圧
を供給しているので、同様に、この負帯電トナーは感光
体ドラム１に付着したままである。さらに、感光体ドラ
ム１は矢印Ａ方向に回転し、この付着部分は現像ローラ
５に時刻ｔ７で接触する。この時、現像ローラに電圧を
供給する電源６は、負電圧の供給から０Ｖの供給に切り
替わる。それゆえ、感光体ドラム１と現像ローラ５との
間の電界が大きくなり、感光体ドラム１上の負帯電トナ
ーは、現像ローラ５側に大きなクーロン力を受けて移動
し、付着する。現像ローラ５に付着した負帯電トナー
は、現像ローラ５に接触従動する図示せぬ供給ローラ２
０により、掻き取られ、現像器内に回収される。

【００４０】また、時刻ｔ６で転写ローラ８に負電圧が
印加されると、感光体ドラム１は負電圧に帯電される。
負電圧に帯電された感光体ドラム１の表面がクリーニン
グローラ１０に接触すると、摩擦帯電によりクリーニン
グローラ１０に付着している逆帯電トナーは正規の負帯
電に戻り、クーロン力により感光体ドラム１に移動して
付着する。正規帯電に戻ったトナーは、感光体ドラム１
に付着したまま、最終的に現像ローラ５に回収される。
摩擦帯電を行っている時刻ｔ６より、電源９が負電圧の
供給から正電圧の供給に切り替わるまでの時刻ｔ９の時
間は、印刷全体のパフォーマンスが低下しない限り、で
きるだけ長い方が、現像ローラ５に回収する効果があ
る。

【００４１】時刻ｔ９で転写ローラ８と接触していた感
光体ドラム１の表面が、クリーニングローラ１０に接す
る時刻ｔ１０で、電源１１は負電圧の供給から正電圧の
供給に切り替わる。時刻ｔ１０から、感光体ドラム１が
１回転以上する時間が経過した時刻ｔ１１でクリーニン
グが終了し、連続印刷時には、次の印刷動作を行い、印
刷終了時にはモータが停止する。

【００４２】以上のように、第２の実施の形態によれ
ば、第１の実施の形態の時刻ｔ６から時刻ｔ７の時間よ
りも長い時間を、時刻ｔ６から時刻ｔ９の時間で得るこ
とが可能なので、より多くの逆帯電トナーを摩擦帯電に
より、正規帯電トナーに戻し現像ローラ５に回収するこ
とが可能となる。また、クリーニングシーケンスは、連
続印刷中のＮ枚に１回（Ｎ：整数）、また、１ページ印
刷しては停止する印刷でも、Ｍ枚に１回（Ｍ：整数）、
あるページの印刷が終了した時点で挿入することによ
り、印刷全体のパフォーマンスの低下を避けることがで
きる。さらに、逆帯電トナーの発生する割合によって、
Ｍの値、Ｎの値を変え、逆帯電トナーを正規帯電トナー
に戻して回収する能力と印刷全体のパフォーマンスの調
整を行うことが可能となる。

【００４３】（第３の実施の形態の説明）第３の実施の
形態の各部は、次の構成を除き、第１の実施の形態と同
様の構成を有する。図５は、本実施の形態に係る概略構
成図であり、感光体ドラム１、帯電ローラ２およびクリ
ーニングローラ１０のみ示している。図６は、本実施の
形態を説明するクリーニングシーケンスを示すタイムチ
ャートである。帯電ローラ２はその表面の周距離がＬ１
であり、感光体ドラム１の表面に対する周速比はＡ１で
ある。クリーニングローラ１０はその表面の周距離がＬ
２であり、感光体ドラム１の表面に対する周速比はＡ２
である。Ｌ１、Ｌ２およびＡ１、Ａ２の関係はＬ１／Ａ
１＝Ｌ２／Ａ２である。

【００４４】さて、図５、図６を使用し、さらに図２を
参照して動作の説明をする。１ページの印刷が終了する
と、第１の実施の形態にて説明したクリーニングモード
に入る。時刻ｔ３から時刻ｔ４の時間に、帯電ローラ２
に付着していた逆帯電トナーが、クーロン力により感光
体ドラム１の表面に移動して付着する。この感光体ドラ
ム１の表面に付着した逆帯電トナーは、感光体ドラム１
とともに回転移動し、現像ローラ５、転写ローラ８に付
着することなくそのまま通過し、クリーニングローラ１
０に接触する。この逆帯電トナーは、クリーニングロー
ラ１０に対してクーロン力を受け、クリーニングローラ
１０に移動して付着する。この時、前述したＬ１／Ａ１
＝Ｌ２／Ａ２の関係より、帯電ローラ２が１回転して放
出した逆帯電トナーは、丁度、クリーニングローラ１０
の１回転で付着することになる。

【００４５】時刻ｔ６で、電源９は、転写ローラ８に対
して正電圧の印加から負電圧の印加に切り替わる。この
結果、感光体ドラム１は負に帯電する。負に帯電した感
光体ドラム１の表面がクリーニングローラ１０に接する
と、感光体ドラム１とクリーニングローラ１０間では放
電が起こらず、クリーニングローラ１０に付着している
逆帯電トナーが、摩擦帯電により正規帯電トナーに変わ
り、感光体ドラム１に付着して移動し、時刻ｔ７までに
は、現像ローラ５に接触して回収される。なお、クリー
ニングローラ１０上の逆帯電トナーが摩擦帯電により正
規帯電トナーに変わり、現像ローラ５に回収される量
は、時刻ｔ６から時刻ｔ７の時間が充分に長ければ１０
０％となるが、通常、印刷速度の関係より、この時間は
限定されるので、逆帯電トナーのある量は、クリーニン
グローラ１０に付着したまま時刻ｔ７となり、クリーニ
ング動作は停止することになる。

【００４６】次に印刷起動がかかり、印刷動作が開始さ
れると、時刻ｔ１０で、帯電ローラ２に電圧を供給する
電源３、現像ローラ５に電圧を供給する電源６およびク
リーニングローラ１０に電圧を供給する電源１１が、そ
れぞれＯＮとなり、帯電ローラ２には負電圧、現像ロー
ラ５には正電圧、クリーニングローラ１０には正電圧が
印加される。クリーニングローラ１０に正電圧が印加さ
れると、その表面に付着していた摩擦帯電されなかった
逆帯電トナーが感光体ドラム１側にクーロン力を受け
て、感光体ドラム１の表面に付着する。感光体ドラム１
が矢印Ａ方向に回転すると、この逆帯電トナーも移動
し、帯電ローラ２に接する。

【００４７】さて、帯電ローラ２には負電圧が印加され
ているので、感光体ドラム１上の逆帯電トナーは、帯電
ローラ２に移動して付着する。この時、前述したＬ１／
Ａ１＝Ｌ２／Ａ２の関係により、クリーニングローラ１
０が１回転して放出した逆帯電トナーは、丁度、帯電ロ
ーラ２の１回転で付着することになる。それゆえ、帯電
ローラ２の表面抵抗が一定となり、結果として感光体ド
ラム１を均一に帯電させることが可能となる。

【００４８】以上のように、第３の実施の形態によれ
ば、帯電ローラ２の表面とクリーニングローラ１０の表
面の周距離と周速比の関係をＬ１／Ａ１＝Ｌ２／Ａ２に
保つことにより、クリーニングモードで正規帯電トナー
に戻らず、クリーニングローラ１０に残留していた逆帯
電トナーを、次の印刷で帯電ローラ２に均一に付着さ
せ、帯電ローラの表面抵抗を一定にし、感光体ドラム１
の帯電を均一に行うことが可能となり、高い印刷品質の
画像を得ることができる。

【００４９】（第４の実施の形態の説明）第４の実施の
形態の各部は、次の構成を除き、第１の実施の形態と同
様の構成を有する。図７は、本実施の形態に係る概略構
成図であり、感光体ドラム１、帯電ローラ２、クリーニ
ングローラ１０のみ示している。図６は、本実施の形態
を説明するクリーニングシーケンスを示すタイムチャー
トである。帯電ローラ２はその表面の周距離がＬ３であ
り、感光体ドラム１の表面に対する周速比はＡ３であ
る。クリーニングローラ１０はその表面の周距離がＬ４
であり、感光体ドラム１の表面に対する周速比はＡ４で
ある。Ｌ３、Ｌ４およびＡ３、Ａ４の関係は、Ｂ＊Ｌ３
／Ａ３＝Ｌ４／Ａ４（Ｂ：正の整数）である。

【００５０】さて、図７を使用し、さらに図６および図
２を参照して動作の説明をする。１ページの印刷が終了
すると、第１の実施の形態にて説明したクリーニングモ
ードに入る。時刻ｔ３から時刻ｔ４の時間に、帯電ロー
ラ２に付着していた逆帯電トナーが、クーロン力により
感光体ドラム１の表面に移動して付着する。この感光体
ドラム１の表面に付着した逆帯電トナーは、感光体ドラ
ム１とともに移動し、現像ローラ５、転写ローラ８に付
着することなくそのまま通過し、クリーニングローラ１
０に接触する。この逆帯電トナーは、クリーニングロー
ラ１０に対してクーロン力を受け、移動して付着する。

【００５１】この時、前述したＢ＊Ｌ３／Ａ３＝Ｌ４／
Ａ４（Ｂ：正の整数）の関係より、帯電ローラ２が１回
転して放出した逆帯電トナーは、クリーニングローラ１
０の周の１／２、１／３、・・・の部分、すなわち、１
／Ｂの部分に付着することになる。この結果、クリーニ
ングローラ１０の表面に付着する逆帯電トナーは、周方
向に均一に付着しないが、後述する摩擦帯電により、ク
リーニング動作の停止時には、クリーニングローラ１０
の周の位置による逆帯電トナー付着量の差は減じられ
る。

【００５２】時刻ｔ６で、電源９が、転写ローラ８に対
して正電圧の印加から負電圧の印加に切り替わる。この
結果、感光体ドラム１は負に帯電する。負に帯電した感
光体ドラム１がクリーニングローラ１０に接すると、感
光体ドラム１とクリーニングローラ１０間では放電が起
こらず、クリーニングローラ１０に付着している逆帯電
トナーが、摩擦帯電により正規帯電トナーに変わり、感
光体ドラム１に付着して移動し、最終的に現像ローラ５
に回収される。なお、クリーニングローラ１０上の逆帯
電トナーが摩擦帯電により正規帯電トナーに変わり、現
像ローラ５に回収される量は、時刻ｔ６から時刻ｔ７の
時間が充分に長ければ１００％となるが、通常、印刷速
度の関係より、この時間は限定されるので、逆帯電トナ
ーのある量は、クリーニングローラ１０に付着したまま
時刻ｔ７となり、クリーニング動作は停止する。

【００５３】次に印刷起動がかかり、印刷動作が開始さ
れると、時刻ｔ１０で、帯電ローラ２に電圧を供給して
いる電源３、現像ローラ５に電圧を供給している電源６
およびクリーニングローラ１０に電圧を供給している電
源１１が、それぞれＯＮとなり、帯電ローラ２には負電
圧、現像ローラ５には正電圧、クリーニングローラ１０
には正電圧が印加される。クリーニングローラ１０に正
電圧が印加されると、付着していた摩擦帯電されなかっ
た逆帯電トナーが感光体ドラム１側にクーロン力を受け
て、感光体ドラム１の表面に付着する。感光体ドラム１
が矢印Ａ方向に回転すると、逆帯電トナーも移動し、帯
電ローラ２に接する。

【００５４】さて、帯電ローラ２には負電圧が印加され
ているので、感光体ドラム１上の逆帯電トナーは、帯電
ローラ２に移動して付着する。この時、前述したＢ＊Ｌ
３／Ａ３＝Ｌ４／Ａ４（Ｂ：正の整数）の関係により、
クリーニングローラ１０が１回転して放出した逆帯電ト
ナーは、帯電ローラ２をＢ回転することになる。それゆ
え、クリーニングローラ１０の周の１／Ｂの部分に付着
した逆帯電トナーは、帯電ローラ２の１周で付着するこ
とになる。それゆえ、帯電ローラ２の表面抵抗が一定と
なり、結果として感光体ドラム１を均一に帯電させるこ
とが可能となる。

【００５５】以上のように、第４の実施の形態によれ
ば、帯電ローラ２の表面とクリーニングローラ１０の表
面の周距離と周速比の関係をＢ＊Ｌ１’／Ａ１’＝Ｌ
２’／Ａ２’（Ｂ：整数）に保つことにより、クリーニ
ングモードで正規帯電トナーに戻らず、クリーニングロ
ーラ１０に残留していた逆帯電トナーを、次の印刷で帯
電ローラ００２に均一に付着させることができ、感光体
ドラム１の帯電を均一に行うことが可能となり、高い印
刷品質の画像を得ることができる。

【００５６】（第５の実施の形態の説明）第５の実施の
形態の各部は、制御部を除き、第１の実施の形態と同様
の構成を有する。図８は、本実施の形態の図示せぬ制御
部による、連続ページ印刷時にＮページに１回入るクリ
ーニングシーケンスを示したタイムチャートである。

【００５７】連続印刷中、Ｎページ目の印刷が終了する
と、図８に示すクリーニングシーケンスに入る。時刻ｔ
０から時刻ｔ８までの動作は、図４に示す第２の実施の
形態に係るクリーニングシーケンスと同じである。時刻
ｔ９でクリーニングローラ１０に電圧を供給している電
源１１は、負電圧の供給から０Ｖの供給に切り替わる。
時刻ｔ６から時刻ｔ９までは、クリーニングローラ１０
に付着している逆帯電トナーを摩擦帯電によって正規帯
電トナーに戻している期間であるから、パフォーマンス
が許す限り、長い期間にすると効果がある。時刻ｔ９
で、クリーニングローラ１０に０Ｖが印加されると、ク
リーニングローラ１０上の正規帯電に戻っていない逆帯
電トナーが、感光体ドラム１側にクーロン力を受けて移
動し、付着する。

【００５８】ただし、クリーニングローラ１０に正電圧
を印加した場合と比較して、感光体ドラム１との間の電
界は弱い。それゆえ、逆帯電トナーの放出量もその分少
なくなる。電源１１が０Ｖを供給している時刻ｔ９から
時刻ｔ１１の時間は、最低クリーニングローラ１０が１
周する時間を必要とする。感光体ドラム１に付着した逆
帯電トナーは、矢印Ａ方向の回転に伴い、移動し、帯電
ローラ２に接する。電源３は帯電ローラ００２に負電圧
を供給しているので、感光体ドラム１上の逆帯電トナー
は、帯電ローラ２側にクーロン力を受けて移動し、付着
する。なお、逆帯電トナーはクリーニングローラ１０か
らの放出量が少ないので、付着量も少量となる。

【００５９】次に、時刻ｔ１１で、クリーニングローラ
１０に電圧を供給している電源１１は、０Ｖの供給から
正電圧の供給に切り替わる。それゆえ、感光体ドラム１
との間の電界が強くなり、クリーニングローラ上に残っ
ている逆帯電トナーは、感光体ドラム１側にクーロン力
を受けて移動し、付着する。この逆帯電トナーは、感光
体ドラム１の回転に伴い、帯電ローラ２に接し、帯電ロ
ーラ２側にクーロン力を受けて移動し、付着する。時刻
ｔ１０で、転写ローラに電圧を供給している電源９は、
負電圧の供給から正電圧の供給に切り替わり、時刻ｔ１
２でクリーニング動作を終了し、次のページの印刷動作
に入る。

【００６０】以上のように、第５の実施の形態によれ
ば、クリーニングローラ１０から帯電ローラ２に移動す
る逆帯電トナーの量を一度に移すのではなく、２段階に
分けて移すことにより、連続印刷によって逆帯電トナー
の付着量が多くなっても、帯電ローラ２上に逆帯電トナ
ーを比較的均一に付着させることが可能となり、結果と
して、感光体ドラム１の帯電を均一に行うことが可能と
なり、高い印刷品質の画像を得ることができる。なお、
１ページ印刷であっても、トナー付着量が多いときには
有効である。

【００６１】（第６の実施の形態の説明）第６の実施の
形態の各部は、次の構成を除き、第１の実施の形態と同
様の構成を有する。図９は、本実施の形態に係る説明図
であり、図２に示す画像形成装置を矢印Ｇ方向にみた、
この画像形成装置内の片側端部のローラの位置関係を模
式的に示している。また、トナーは、供給ローラ２０に
よって帯電され、現像ローラ５に供給されている。な
お、シール部２１は、供給ローラ２０の端部からトナー
が漏れるのを防いでいる。

【００６２】各ローラの中心部から端部までの長さは、
帯電ローラ２がＬｃであり、現像ローラ５がＬｄであ
り、供給ローラ２０がＬｓであり、クリーニングローラ
１０がＬｌであり、そして転写ローラ８がＬｔである。
各部のローラの中心部から端部までの長さの関係は、Ｌ
ｄ＞Ｌｓ＞Ｌｃ＝Ｌｌ＞Ｌｔである。印刷領域は、長さ
Ｌｔより短い領域となる。また、供給ローラ２０と帯電
ローラ２の端部の間にはＬ１の距離があり、シール部２
１と帯電ローラ２の端部の間にはＬ２の距離がある。

【００６３】さて、感光体ドラム１、帯電ローラ２、現
像ローラ５、転写ローラ８、クリーニングローラ１０お
よび供給ローラ２０は、各々矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅお
よびＦの方向に回転している。感光体ドラム１は帯電ロ
ーラ２よって帯電されるが、帯電ローラ２の存在しない
部分は帯電されない。したがって、感光体ドラム１の距
離Ｌ２の部分は帯電されない。供給ローラ２０とシール
部２１の接合部からは、逆帯電トナーを含む充分に帯電
していないトナーが漏れ出す。しかし、この距離Ｌ２の
部分に相当する感光体ドラム１は帯電されていないの
で、逆帯電トナーは現像ローラ５側にクーロン力を受
け、現像ローラ５側に付着したままとなる。

【００６４】また、負に帯電したトナーは、帯電してい
ない感光体ドラム１側に移動して付着する。それゆえ、
感光体ドラム１の距離Ｌ１に相当する部分に、この負に
帯電したトナーが付着するが、この距離Ｌ１の部分に
は、帯電ローラ２もクリーニングローラ１０も存在しな
いので、感光体ドラム１に付着したトナーはそれ以上移
動する所がなく、付着したままとなる。感光体ドラム１
に付着する負に帯電したトナー量が増え、トナー電位が
距離Ｌ１に相当する現像ローラ５の表面電位に近くなる
と、平衡が保たれ、現像ローラ５からそれ以上の負に帯
電したトナーの移動もなくなる。

【００６５】そして、若干の逆帯電トナーおよび負に帯
電したトナーが、感光体ドラム１側に移動し、帯電ロー
ラ２とクリーニングローラ１０の存在する長さＬｃ側に
来るが、第１の実施の形態や第２の実施の形態によるク
リーニングシーケンスを実行することにより、感光体ド
ラム１への負に帯電したトナーの付着および帯電ローラ
２への逆帯電トナーの付着を防止することが可能とな
る。

【００６６】すなわち、供給ローラ２０とシール部２１
の接合部から、逆帯電トナーを含む充分に帯電していな
いトナーが漏れだした場合にも、感光体ドラム１に付着
するだけで、帯電ローラ２に付着することがなく、感光
体ドラム１を均一に帯電することが可能となり、良好な
印刷品質を保つことが可能となる。

【００６７】（第７の実施の形態の説明）第７の実施の
形態の各部は、次の構成を除き、第１の実施の形態と同
様の構成を有する。図１０は、本実施の形態に係る概略
構成図であり、感光体ドラム１、帯電ローラ２、クリー
ニングローラ１０および補助ローラ３０のみ示してい
る。

【００６８】また、クリーニングシーケンスは、図６に
て示す第３または第４の実施の形態によるものとして説
明されるが、掻い摘んで説明する。すなわち、クリーニ
ングシーケンスにより、帯電ローラから取り除かれたト
ナーは、負電圧が印加されているクリーニングローラに
付着するが、クリーニングシーケンス終了後、印刷動作
が開始されると、クリーニングローラに正電圧が印加さ
れ、付着していたトナーは再び感光体ドラムに戻され、
帯電ローラ表面に再付着する。

【００６９】ここで、帯電ローラ２の外径をＲＣとし、
その回転速度をＶＣとし、補助ローラ３０の外径をＲＡ
とし、その回転速度をＶＡとし、またクリーニングロー
ラ１０の外径をＲＬとし、その回転速度をＶＬとし、そ
して感光ドラム１の回転速度をＶＤとする。

【００７０】まず、クリーニングシーケンスにより帯電
ローラ２から取り除かれるトナーは、感光体ドラム１上
での周方向における長さをｓ１とすると、ｓ１＝（π・ＲＣ＋π・ＲＡ・ＶＣ／ＶＡ）ＶＤ／ＶＣ … （１）となる。つぎに、このクリーニングシーケンス終了後、
クリーニングローラ１０から感光体ドラム１に戻される
トナーは、感光体ドラム１上での周方向における長さを
ｓ２とすると、ｓ２＝（π・ＲＬ）ＶＤ／ＶＬ … （２）となる。

【００７１】そこで、ｓ１＝ｓ２として、（ＲＣ＋ＲＡ・ＶＣ／ＶＡ）／ＶＣ＝ＲＬ／ＶＬ … （３）という関係式を得る。すなわち、長さｓ１と長さｓ２を
等しくし、帯電ローラ、補助ローラ、クリーニングロー
ラそれぞれの外径およびそれらの回転速度を選定し、式
（３）を満足させる。したがって、帯電ローラ２から取
り除かれるトナーとクリーニングローラ１０から感光体
ドラム１に戻されるトナーを同じにすることにより、帯
電ローラ２上のトナーは、均一に再付着させることがで
きる。

【００７２】以上のように、第７の実施の形態によれ
ば、クリーニングシーケンス終了後、クリーニングロー
ラ１０から感光体ドラム１に戻されるトナーが帯電ロー
ラ２に均一に再付着するので、トナーの付着むらによる
感光体ドラム１の帯電ばらつきが発生せず、感光ドラム
を均一に帯電させることができる。

【００７３】（第８の実施の形態の説明）第８の実施の
形態の各部は、各電源および制御部を除き、第１の実施
の形態と同様の構成を有する。図１１は、本実施の形態
における各部の電圧制御を行うブロック図である。この
制御部には、印刷枚数をカウントして記憶するドラムカ
ウンタメモリ４２、ドラムカウンタメモリ４２からデジ
タル信号で出力されるカウント信号をアナログ信号に変
換して出力するＤ／Ａコンバータ４３、Ｄ／Ａコンバー
タ４３のアナログ信号に応じて所定電圧の供給時間を選
択する選択信号を出力する電源制御回路４４、選択信号
に応じて選択された供給時間に電圧を各ローラに供給す
る各電源４５、およびドラムカウンタメモリ４２の記憶
内容をクリアするリセットスイッチ４１が含まれる。こ
こでは、所定電圧を０Ｖとする。図１２は、印刷枚数と
帯電ローラに印加する時間との関係を示す説明図であ
る。また、クリーニングシーケンスは、図４にて示す第
２の実施の形態によるものとする。

【００７４】さて、ドラムカウンタメモリ４２は、印刷
枚数が０枚から３０００枚まではカウント信号ａ１を出
力する。このカウント信号ａ１は、Ｄ／Ａコンバータ４
３でデジタル信号からアナログ信号に変換され、このア
ナログ信号ａ２を受け取った電源制御回路４４は、０Ｖ
の電圧を供給する供給時間Ｔ１を選択する電源制御信号
ａ３を各電源４５に出力する。この電源制御信号ａ３を
受け取った各電源４５は、図１２に示すように、たとえ
ば、クリーニングシーケンスの帯電ローラ２に、時間Ｔ
１だけ０Ｖを供給する。同様にして、ドラムカウンタメ
モリ４２は、印刷枚数が３０００枚から６０００枚まで
はドラムカウント信号ｂ１を出力し、電源制御回路４４
は、０Ｖの電圧を供給する供給時間２×Ｔ１を選択する
電源制御信号ｂ３を各電源４５に出力し、各電源４５
は、図１２に示すように、たとえば、クリーニングシー
ケンスの帯電ローラ２に、時間２×Ｔ１だけ０Ｖを供給
し、印刷枚数が６０００枚を越えると、図１２に示すよ
うに、クリーニングシーケンスの帯電ローラ２に、時間
３×Ｔ１だけ０Ｖを供給する。

【００７５】なお、このクリーニングシーケンスで、帯
電ローラの電圧を０Ｖにする時間を延ばすということ
は、そのタイミングでの各電源により供給される電圧
を、同じ時間だけそのままのばすことである。つまり図
４において、電源制御回路４４は各電源に対し、時刻ｔ
３での各電源の電圧をそのまま維持するように制御を行
う。また、感光体ドラム１を交換したときは、リセット
スイッチ４１を操作して、ドラムカウンタメモリ４１の
記憶内容をクリアする。さらに、ここでは帯電ローラの
電圧を０Ｖにする時間を３×Ｔ１以下とし、たとえばク
リーニングシーケンスを連続印字１０枚後に行うことに
しても、１１枚目を印字するまでの時間があまり長い時
間にならないように設定したが、なお、印字枚数に対す
る帯電ローラを０Ｖにする時間は、プリンタの印刷速
度、トナーや帯電ローラの材質などにより、適宜に設定
すればよい。

【００７６】以上のように、第８の実施の形態によれ
ば、帯電ローラに印加する電圧を０Ｖにする時間を印刷
枚数に応じて変化させるので、帯電ローラに付着するト
ナーの付着量が多くなっても、効率良く取り除くことが
でき、トナーフィルミングによる帯電不良を防止するこ
とができる。

【００７７】（第９の実施の形態の説明）第９の実施の
形態の各部は、帯電ローラに電圧を印加する電源および
制御部を除き、第１の実施の形態と同様の構成を有す
る。図１３は、本実施の形態における各部の電圧制御を
行うブロック図である。この制御部には、印刷枚数をカ
ウントして記憶するドラムカウンタメモリ４２、ドラム
カウンタメモリ４２からデジタル信号で出力されるカウ
ント信号をアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａコン
バータ４３、Ｄ／Ａコンバータ４３のアナログ信号に応
じて供給電圧を選択する選択信号を出力する電源制御回
路４６、選択信号に応じて選択された供給電圧を帯電ロ
ーラ２に供給する電源４７、およびドラムカウンタメモ
リ４２の記憶内容をクリアするリセットスイッチ４１が
含まれる。図１４は、印刷枚数と帯電ローラに印加する
電圧との関係を示す説明図である。また、クリーニング
シーケンスは、図４にて示す第２の実施の形態によるも
のとする。

【００７８】さて、ドラムカウンタメモリ４２は、印刷
枚数が０枚から３０００枚まではカウント信号ｄ１を出
力する。このカウント信号ｄ１は、Ｄ／Ａコンバータ４
３でデジタル信号からアナログ信号に変換され、このア
ナログ信号ｄ２を受け取った電源制御回路４４は、０Ｖ
の電圧を選択する電源制御信号ｄ３を電源４７に出力す
る。この電源制御信号ｄ３を受け取った電源４７は、図
１４に示すように、クリーニングシーケンスの帯電ロー
ラ２に、電圧０Ｖを供給する。同様にして、ドラムカウ
ンタメモリ４２は、印刷枚数が３０００枚から６０００
枚まではドラムカウント信号ｅ１出力し、電源制御回路
４４は、＋２５０Ｖの電圧を選択する電源制御信号ｅ３
を電源４７に出力し、電源４７は、図１４に示すよう
に、クリーニングシーケンスの帯電ローラ２に、電圧＋
２５０Ｖを供給し、印刷枚数が６０００枚を越えると、
図１４に示すように、クリーニングシーケンスの帯電ロ
ーラ２に、電圧＋５００Ｖを供給する。

【００７９】また、感光体ドラム１を交換したときは、
リセットスイッチ４１を操作して、ドラムカウンタメモ
リ４１の記憶内容をクリアする。さらに、ここでは印加
電圧を＋５００ｖ以下とし、感光体ドラムの帯電量に影
響を与えないように設定したが、なお、印字枚数に対す
る帯電ローラの電圧は、プリンタの印刷速度、トナーや
帯電ローラの材質などにより、適宜に設定すればよい。

【００８０】以上のように、第９の実施の形態によれ
ば、帯電ローラに印加する電圧を印刷枚数に応じて変化
させるので、帯電ローラに付着するトナーの付着量が多
くなっても、効率良く取り除くことができ、トナーフィ
ルミングによる帯電不良を防止することができる。

【００８１】（第１０の実施の形態の説明）第１０の実
施の形態の各部は、各電源および制御部を除き、第１の
実施の形態と同様の構成を有する。図１５は、本実施の
形態における各部の制御を行うブロック図である。この
制御部には、画像形成装置に設置されたトナータンク内
のトナー残量をトナーセンサ５１により検出し、トナー
交換のメッセージをオペレートパネル５２に表示させ、
またオペレートパネル５２と信号の送受を行って印刷動
作を制御する印刷制御回路５３、印刷制御回路５３から
出力されるデジタル信号をアナログ信号に変換して出力
するＤ／Ａコンバータ５４、Ｄ／Ａコンバータ５４のア
ナログ信号に応じて供給電圧を選択する選択信号を出力
する電源制御回路５５、選択信号に応じて選択された供
給電圧を各部に供給する各電源５６が含まれる。図１６
は、印刷枚数と感光ドラム上の逆帯電トナー量との関係
を示す説明図である。

【００８２】さて、トナー残量を検出するトナーセンサ
ー５１は、トナーが一定量以下になると、トナーロー信
号Ｓ０を印刷制御回路５３に出力する。印刷制御回路５
３は、オペレートパネル５２に表示信号Ｓ００を出力
し、トナー交換を告げるメッセージを表示させ、その
後、クリーニングページ印刷を行うシーケンスルーチン
に入る。なお、このシーケンスルーチンは、トナーを交
換した後、クリーニングローラに負電圧を印加して感光
体ドラムを帯電させ、帯電ローラに０Ｖまたは正電圧を
印加して逆帯電トナーを放出させ、露光させずに、転写
ローラに負電圧を印加して印刷用紙に転写する、クリー
ニングページ印刷を行う動作である。

【００８３】そこで、オペレータがトナー交換を行う
と、トナーセンサー５１から、トナーが満たされたとい
う交換完了信号Ｓ１が印刷制御回路５３に送られるの
で、印刷制御回路５３は、表示信号Ｓ１１をオペレート
パネル５２に出力し、クリーニングページ印刷を行い、
通常印刷できない状態になっていることをオペレータに
知らせる。そして、オペレートパネル５２からクリーニ
ングページ印刷を行う実行信号Ｓ２が出力されると、印
刷制御回路５３からデジタル信号Ｓ３がＤ／Ａコンバー
タ５４に出力される。Ｄ／Ａコンバータ５４でデジタル
信号からアナログ信号に変換された実行信号Ｓ４を受け
取った電源制御回路５５は、電源制御信号Ｓ５を各電源
５６に出力し、印刷制御回路５３により印刷動作を制御
して前記クリーニングページ印刷を実行する。

【００８４】なお、このクリーニングページ印刷を前述
の各実施の形態に組み合わせると、効果的にクリーニン
グを行うことができる。また、クリーニングページ印刷
に際し、帯電ローラの電圧を０Ｖにする時間を充分長く
とるとよい。たとえば、第８の実施の形態にて説明した
時間Ｔ１を５×Ｔ１以上にすると、帯電ローラから逆帯
電トナーをより良く取り除くことが確認できた。さら
に、クリーニングページ印刷を一定の印刷枚数毎、例え
ば１０００枚毎に実行するようにすれば、より効果的に
トナーを除去できる。

【００８５】以上のように、第１０の実施の形態によれ
ば、通常より長い時間のクリーニングシーケンスを有
し、帯電ローラに付着したトナー量が多くとも、帯電ロ
ーラからトナーを十分に取り除き、さらに印刷用紙に吐
き出して画像形成装置外へ排出することができるので、
帯電ローラに再びトナーが付着することがなく、トナー
を高率良く取り除くことができ、トナーフィルミングに
よる帯電不良を防止することができる。また、通常より
長いクリーニングシーケンスを行うので、交換したトナ
ーをトナータンク内で充分撹拌することができ、用紙全
体にわたって良好な印字を行うことができる。

【００８６】

【発明の効果】本発明は、印刷時に帯電する第１の極性
に対し逆の第２の極性に帯電したトナーを付着している
ローラに前記第１の極性で第１の電圧を印加し、該ロー
ラと接触しつつ移動する感光体表面を、前記第１の極性
で前記第１の電圧よりも基準電位に近い第２の電圧に帯
電し、該ローラの第２の極性のトナーを第１の極性のト
ナーに変換するものである。

【００８７】また、感光体表面を移動させ、帯電ローラ
で感光体表面を帯電し、露光装置で潜像を書き込み、現
像ローラで潜像にトナーを付着し、転写ローラでトナー
を媒体に転写し、そしてクリーニングローラで感光体表
面に残存するトナーをクリーニングする画像形成装置の
トナークリーニング方法において、感光体表面の移動に
応じて各ローラに所定の電圧を印加し、クリーニングロ
ーラに付着したトナーを感光体表面に付着させ、感光体
表面にトナーを付着させたまま帯電ローラを通過させ、
感光体表面に付着させたトナーを現像ローラで回収し、
帯電ローラに付着したトナーを感光体表面に付着させ、
感光体表面に付着させたまま現像ローラ及び転写ローラ
を通過させ、クリーニングローラでこのトナーの極性を
反転し、または転写ローラに付着したトナーを感光体表
面に付着させ、感光体表面に付着させたままクリーニン
グローラおよび帯電ローラを通過させ、感光体に付着さ
せたトナーを現像ローラで回収するものである。

【００８８】したがって、クリーニングが充分に行わ
れ、印刷品質向上が図れる。また、帯電容量の少ないト
ナーを使用した場合、単位時間当たりの帯電ローラに付
着する逆帯電トナー量が多くなるが、この逆帯電トナー
を充分に除去することができる。

【００８９】また、クリーニングシーケンス後に印刷し
ても、未転写トナーなど転写ローラに付着していたトナ
ーは、印刷時に用紙裏側に付着せず、汚れが発生しな
い。また、クリーニングシーケンス終了後、一旦クリー
ニングシーケンスにより取り除かれたトナーは、再び帯
電ローラに均一に付着し、トナーの付着量の違いにより
感光ドラムの帯電量が変化し、濃淡模様を発生させてし
まうというこはなくなる。また、帯電ローラと補助ロー
ラとの電位差が大きくなくとも、帯電ローラに付着した
トナーを移動させて充分に取り除くことができるので、
印刷を繰り返すうちに、帯電ローラ表面に付着したトナ
ーがつぶれてトナーフィルミングが発生し、帯電ローラ
表面にトナーの絶縁層を形成することがなくなり、感光
ドラムを一定電位に帯電できなくなって、帯電不良を起
こしてしまうということもなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係るクリーニングシーケン
スを示すタイムチャートである。

【図２】画像形成装置を説明する概略構成図である。

【図３】従来のクリーニングシーケンスを示すタイムチ
ャートである。

【図４】第２の実施の形態に係るクリーニングシーケン
スを示すタイムチャートである。

【図５】第３の実施の形態に係る概略構成図である。

【図６】第３または第４の実施の形態に係るクリーニン
グシーケンスを示すタイムチャートである。

【図７】第４の実施の形態に係る概略構成図である。

【図８】第５の実施の形態に係るクリーニングシーケン
スを示すタイムチャートである。

【図９】第６の実施の形態に係る説明図である。

【図１０】第７の実施の形態に係る概略説明図である。

【図１１】第８の実施の形態に係るブロック図である。

【図１２】印刷枚数と帯電ローラに印加する時間との関
係を示す説明図である。

【図１３】第９の実施の形態に係るブロック図である。

【図１４】印刷枚数と帯電ローラに印加する電圧との関
係を示す説明図である。

【図１５】第１０の実施の形態に係るブロック図であ
る。

【図１６】印刷枚数と逆帯電トナー量との関係を示す説
明図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電ローラ４静電潜像書き込み装置５現像ローラ８転写ローラ１０クリーニングローラ１２印刷用紙３、６、９、１１電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水谷孝夫東京都港区芝浦４丁目11番地22号株式会社沖データ内 (72)発明者礒田雅夫東京都港区芝浦４丁目11番地22号株式会社沖データ内 (56)参考文献特開平８−328440（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16 - 15/16 103 G03G 21/10 - 21/12 G03G 15/02 - 15/02 103

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、該像担持体にトナーを供給
して現像する現像部と、前記像担持体に接触し画像形成
期間にその表面を一様に帯電するとともに、前記像担持
体の表面に発生した残留トナーのうち前記画像形成期間
に前記像担持体が帯電される極性とは異なる極性に帯電
した逆帯電トナーを蓄積する帯電ローラと、前記像担持
体に接触しその表面を清掃するクリーニングローラとを
有する画像形成装置のトナークリーニング方法におい
て、前記帯電ローラの表面に蓄積された前記逆帯電トナーが
像担持体側へ移動する電位差を前記帯電ローラと前記像
担持体との間に与え、前記像担持体の表面に移動した逆帯電トナーが前記像担
持体の回転に伴って前記現像部を通過するとき、前記逆
帯電トナーが像担持体側に保持される電位差を前記像担
持体と前記現像部との間に与え、前記現像部を通過した前記逆帯電トナーが前記像担持体
の回転に伴って前記クリーニングローラに達したとき、
前記像担持体表面と前記クリーニングローラとの間の摩
擦により前記逆帯電トナーの極性を変換し、該極性が変換されたトナーを前記現像部で回収すること
を特徴とする画像形成装置のトナークリーニング方法。
【請求項２】感光体表面を移動させ、帯電ローラで感
光体表面を帯電し、露光装置で潜像を書き込み、現像ロ
ーラで潜像にトナーを付着し、転写ローラでトナーを媒
体に転写し、そしてクリーニングローラで感光体表面に
残存するトナーをクリーニングする画像形成装置のクリ
ーニング方法において、感光体表面の移動に応じて各ローラに所定の電圧を印加
し、クリーニングローラに付着したトナーを感光体表面に付
着させ、感光体表面にトナーを付着させたまま帯電ロー
ラを通過させ、感光体表面に付着させたトナーを現像ロ
ーラで回収し、帯電ローラに付着したトナーを感光体表面に付着させ、
感光体表面に付着させたまま現像ローラ及び転写ローラ
を通過させ、クリーニングローラでこのトナーの極性を
反転させたのち、現像ローラで回収し、転写ローラに付着したトナーを感光体表面に付着させ、
感光体表面に付着させたままクリーニングローラおよび
帯電ローラを通過させ、感光体に付着させたトナーを現
像ローラで回収することを特徴とする画像形成装置のト
ナークリーニング方法。
【請求項３】請求項２において、１ページ印刷終了す
る毎にクリーニングを行う画像形成装置のトナークリー
ニング方法。
【請求項４】請求項２において、複数ページ印刷終了
する毎にクリーニングを行う画像形成装置のトナークリ
ーニング方法。
【請求項５】請求項２において、帯電ローラおよびク
リーニングローラそれぞれの周距離をＬ１およびＬ２と
し、感光体表面の移動に対するそれぞれの周速比をＡ１
およびＡ２として、Ｌ１／Ａ１＝Ｌ２／Ａ２であると
し、または帯電ローラおよびクリーニングローラそれぞ
れの周距離をＬ３およびＬ４とし、感光体表面の移動に
対するそれぞれの周速比をＡ３およびＡ４として、Ｂ・
Ｌ３／Ａ３＝Ｌ４／Ａ４（Ｂ：正の整数）である画像形
成装置のトナークリーニング方法。
【請求項６】請求項２において、クリーニングローラ
でトナーの極性を反転しきれなかったトナーは、その
後、クリーニングローラの電圧を段階的に変化させてこ
の変化毎に感光体に戻し、帯電ローラに付着させる画像
形成装置のトナークリーニング方法。
【請求項７】請求項２において、感光体または各ロー
ラの中心から端部までの長さを、それぞれ現像ローラは
Ｌｄ、供給ローラはＬｓ、帯電ローラはＬｃ、クリーニ
ングローラはＬｌ、転写ローラはＬｔ、として、Ｌｄ＞
Ｌｓ＞Ｌc＝Ｌl＞Ｌｔである画像形成装置のトナークリ
ーニング方法。
【請求項８】請求項２において、帯電ローラに接触
し、帯電ローラと同一電圧を供給される補助ローラを設
け、帯電ローラ、補助ローラおよびクリーニングローラ
の外径および速度を、それぞれＲＣ、ＶＣ、ＲＡ、Ｖ
Ａ、ＲＬおよびＶＬとし、感光体表面の速度をＶＤとし
て、（ＲＣ＋ＲＡ・ＶＣ／ＶＡ）／ＶＣ＝ＲＬ／ＶＬで
ある画像形成装置のトナークリーニング方法。