JP2009210933A - クリーニング機構、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の静電気力を利用して残留トナーを除去するクリーニング機構では、中間転写ベルトが中抵抗の物質の場合には、十分なクリーニング効果を発揮できなかった。
【解決手段】中間転写体８の表面に残留した現像剤を少なくとも電気力によって除去するためのクリーニング部材１１１と、クリーニング部材１１１から現像剤を回収するための回収部１１２と、中間転写体８の裏面側の、クリーニング部材１１１に対向する位置に設けられたクリーニング用対向電極部材２３とを有するクリーニング装置の上流側に残留現像剤帯電装置を備える。残留現像剤帯電装置は、中間転写体８の表面の現像剤の帯電の程度を制御するためにクリーニング部材１１１に印加されるバイアスとは逆極性のバイアスが印加される帯電制御部材１１８と、中間転写体８の裏面側の、帯電制御部材１１８に対向する位置に設けられた帯電制御用対向電極部材１１７とを有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリンタ、複写機、およびファクシミリなどの画像形成装置、および画像形成装置に用いるクリーニング機構に関する。

近年、モノクロだけでなくフルカラーの画像形成装置もよく用いられている。このようなフルカラーの画像形成装置としては、１ドラム方式とタンデム型の２種類が良く用いられており、いずれの方式にしてもマゼンダ、イエロー、シアン、ブラックの４種類の色のトナーが重ね合わされてフルカラーの画像が形成される。

タンデム型の画像形成装置を例に挙げて、画像形成について説明すると、タンデム型の画像形成装置には、マゼンダ、イエロー、シアン、ブラックの４つの画像形成部が別々に設けられている。そして、各色のトナー毎に感光体ドラム上で形成されたトナー画像が、中間転写ベルト上で一旦重ね合わされる。次に、重ね合わされたトナー画像が、中間転写ベルト上から紙等の記録媒体に転写され、記録媒体上に定着される。

上記中間転写ベルトから記録媒体に転写する際は、転写率が１００％ではないため、中間転写ベルト上にトナーが残留するが、トナーが残留したままにすると、汚れなどとして次の画像に現れ、画像不良が発生する。そのため、中間転写ベルトから残留トナーを除去するためのクリーニング機構が設けられている。

そして、中間転写ベルトから残留トナーを除去する方法として、静電気力を利用した方式が用いられることがある。しかし、二次転写後に中間転写ベルトに残留したトナーの帯電特性は、二次転写バイアスの印加等で片方の帯電極性にそろっていないことが一般的であり、その点が静電気力でクリーニングを行う場合の課題となっていた。すなわち、正または負のいずれかのバイアスを印加することで静電気力によって残留トナーを吸着して除去するが、同極性に帯電した残留トナーは吸着することができず中間転写ベルト上から除去できない。

この課題を解決するために、クリーニング部の上流側に、中間転写ベルト上の残留トナーの帯電極性をそろえる機構を設けたクリーニング機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図６に、特許文献１で提案されている、画像形成装置の中間転写ベルト表面のクリーニングを行うクリーニング機構の部分拡大図を示す。

図６に示したようなクリーニング機構が、記録紙への二次転写後、次の現像画像が感光体から一次転写されるまでの間の中間転写ベルト２０６の位置に配置されており、二次転写後の中間転写ベルト２０６表面に残留しているトナーを除去する。

ハウジング２０５内には、中間転写ベルト２０６表面のクリーニングを行うためのクリーニング部材２０２、バイアスローラ２０３およびクリーニングブレード２０４と共に、クリーニング部材２０２よりも上流側に導電性部材２０１が設けられている。

導電性部材２０１には、負のバイアスが印加される。一方、バイアスローラ２０３には正のバイアスが印加され、このバイアスローラ２０３に接触するブラシを有するクリーニング部材２０２には、バイアスローラ２０３を介して正のバイアスが印加される。

導電性部材２０１には、負のバイアスが印加されるので、クリーニング部材２０２に付与されている極性（この場合は、正極性）とは逆極性（この場合は、負極性）の電荷が、導電性部材２０１の部分を通過する中間転写ベルト２０６上の残留トナーに付与される。これにより、これまで二次転写後に正に帯電して除去できなかった中間転写ベルト２０６上の残留トナーも、前もって負の電荷が付与されることにより、クリーニング部材２０２によって吸着できるようになる。

このように、クリーニング部材２０２の上流側に、クリーニング部材２０２とは逆極性の電荷を残留トナーに付与する導電性部材２０１を配置したことにより、クリーニング効果を向上させている。
特開２００１―１０９３５１号公報

しかしながら、特許文献１で提案されている上記のクリーニング機構では、中間転写ベルトに例えば中抵抗（体積抵抗率１０^７〜１０^１１Ω・ｃｍ程度）の物質を用いた場合には、十分なクリーニング効果を発揮できない、という問題があった。

例えば、図６において、中間転写ベルト２０６として裏面に導電性の基材で形成されているようなベルトを用いた場合には、中間転写ベルト２０６を接地しておくことにより、
中間転写ベルト２０６の表面側に配置されている導電性部材２０１と、中間転写ベルト２０６裏面の導電性の基材との間に電位差が生じるため、導電性部材２０１へのバイアスの印加により十分な静電気力を発揮でき、中間転写ベルト２０６上の残留トナーに電荷を付与できる。同様に、クリーニング部材２０２についても中間転写ベルト２０６裏面の導電性の基材との間に電位差が生じるので、十分な静電気力を発揮でき、中間転写ベルト２０６上の残留トナーを吸着できる。

しかし、中間転写ベルト２０６として中抵抗の物質で形成されたベルトを用いた場合には、中間転写ベルト２０６の表面側に配置されている導電性部材２０１にバイアスを印加しても、中間転写ベルト２０６との間に十分な電位差が発生せず、静電気力も十分に発揮できないので、中間転写ベルト２０６に十分な電荷を付与できない。同様に、クリーニング部材２０２についても十分な静電気力を発揮させることができないので、中間転写ベルト２０６上の残留トナーを十分に吸着できず、中間転写ベルト２０６上にトナーが残ってしまう。

なお、本明細書において「中抵抗」とは、体積抵抗率が１０^７〜１０^１１Ω・ｃｍ程度のものをいう。

本発明は、上記従来の課題を考慮して、中間転写体として中抵抗のものを用いた場合でも、中間転写体上に残留した現像剤を除去できる、クリーニング機構および画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
中間転写体の表面に残留した現像剤を少なくとも電気力によって除去するためのクリーニング部材と、前記クリーニング部材から前記現像剤を回収するための回収部と、前記中間転写体の裏面側の、前記クリーニング部材に対向する位置に設けられたクリーニング用対向電極部材とを有するクリーニング装置と、
前記中間転写体の表面に残留した前記現像剤の帯電の程度を制御するために前記クリーニング装置の上流側に配置された、前記クリーニング部材に印加されるバイアスとは逆極性のバイアスが印加される帯電制御部材と、前記中間転写体の裏面側の、前記帯電制御部材に対向する位置に設けられた帯電制御用対向電極部材とを有する残留現像剤帯電装置と、を備えたクリーニング機構である。

また、第２の本発明は、
前記クリーニング用対向電極部材および前記帯電制御用対向電極部材は、１つの対向電極部材で構成されている、第１の本発明のクリーニング機構である。

また、第３の本発明は、
前記クリーニング部材は、導電性のファーブラシローラであり、
前記回収部は、
前記ファーブラシローラに接し、前記ファーブラシローラから前記現像剤を回収する回収ローラと、
前記回収ローラから前記現像剤を取り除くブレードとを有する、第１の本発明のクリーニング機構である。

また、第４の本発明は、
前記帯電制御用対向電極部材は、前記中間転写体の裏面に接触する導電性のブラシ形状であり、前記中間転写体の裏面のクリーニングも行う、第１の本発明のクリーニング機構である。

また、第５の本発明は、
前記中間転写体は、中間転写ベルトである、第１〜第３のいずれかの本発明のクリーニング機構である。

また、第６の本発明は、
表面に現像剤画像が形成される複数の像担持体と、
前記像担持体毎に形成された複数の現像剤画像が転写されて重ね合わされる前記中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを挟んで前記複数の像担持体のそれぞれに対向するように設けられている一次転写部材と、
前記中間転写ベルトから記録媒体上に前記現像剤画像を二次転写するための二次転写部材と、
前記記録媒体への二次転写後に前記中間転写ベルトの表面に残留した現像剤を取り除くための第５の本発明のクリーニング機構と、を備えた画像形成装置である。

また、第７の本発明は、
複数の現像剤画像が順に表面に形成される１つの像担持体と、
前記複数の現像剤画像が転写されて重ね合わされる前記中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを挟んで前記像担持体に対向するように設けられている一次転写部材と、
前記中間転写ベルトから記録媒体上に前記現像剤画像を二次転写するための二次転写部材と、
前記記録媒体への二次転写後に前記中間転写ベルトの表面に残留した現像剤を取り除くための第５の本発明のクリーニング機構と、を備えた画像形成装置である。

本発明により、中間転写体として中抵抗のものを用いた場合でも、中間転写体上に残留した現像剤を除去できる、クリーニング機構および画像形成装置を提供できる。

以下、本発明にかかる画像形成装置の一例である複写機について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における複写機の正面の構成断面図である。

図１に示すように、本実施の形態１の複写機１は、底部に画像形成される用紙を収納するための複数の給紙カセット２を備えている。また、複写機１は、その上部に、露光ランプ、レンズ、ミラー等により原稿の画像を読み取る原稿読み取り部３を備えている。

また、本実施の形態１の複写機１は、タンデム方式を用いたカラー複写機であり、水平方向に順に配置されたブラック画像形成部４、イエロー画像形成部５、シアン画像形成部６、およびマゼンダ画像形成部７を備えている。これら画像形成部によって形成された画像を重ね合わせるための中間転写ベルト８が配置されている。また、中間転写ベルト８上で重ね合わされたトナー画像を用紙に転写する二次転写部９と、転写されたトナー画像を用紙に定着させる定着部１０が設けられている。

なお、トナーは、本発明の現像剤の一例であり、トナー画像は、本発明の現像剤画像の一例である。

また、二次転写部９の用紙搬送方向（矢印Ｅ参照）上流側には、レジストローラ２５が設けられており、二次転写部９と定着部１０の間には、用紙を搬送するための搬送ベルト２６が設けられている。また、定着部１０を通過した用紙を複写機１外へと排出するための排出ローラ対１２が側面に設けられており、排出ローラ対１２によって排出された用紙が載置される排出トレイ１３が設けられている。なお、図１には、用紙の搬送方向が矢印Ｅで示されている。

次に、画像形成部について説明するが、４つの画像形成部４、５、６、７の基本的構成は同じであるため、ブラック画像形成部４を例に挙げて説明する。

図１に示すように、ブラック画像形成部４は、アモルファスシリコン製の感光体ドラム４０、帯電器４１、現像器４２およびクリーニング部４３、除電器４４等から構成されている。また、ブラック画像形成部４の帯電器４１によって帯電された感光体ドラム４０の表面を光走査することによって静電潜像を形成するレーザースキャナーユニット（以下、ＬＳＵと呼ぶ）４６が、感光体ドラム４０の上方に設けられている。同様に、他の画像形成部５、６、７も、感光体ドラム５０、６０、７０、帯電器５１、６１、７１、現像器５２、６２、７２、クリーニング部５３、６３、７３、除電器５４、６４、７４およびＬＳＵ５６、６６、７６等を有している。

なお、本実施の形態１の複写機１では、各帯電器４１、５１、６１、７１は、各感光体ドラム４０、５０、６０、７０の表面をプラスに帯電するものとする。そして、各感光体ドラム４０、５０、６０、７０表面のトナー画像を形成させる部分の電位を、露光によってゼロ近傍に落とし、その見かけ上電位の低くなった露光部分にプラスに帯電したトナーを現像するもの（反転現像）とする。他の実施の形態における複写機についても同様である。

また、中間転写ベルト８を挟んで感光体ドラム４０、５０、６０、７０のそれぞれに対向するように一次転写ローラ１４、１５、１６、１７が配置されている。また、現像器４２、５２、６２、７２には、感光体ドラム４０、５０、６０、７０の表面にトナーを供給するために、感光体ドラム４０、５０、６０、７０に当接して配置されている現像ローラ４５、５５、６５、７５が設けられている。

なお、中間転写ベルト８は、例えば、走行性と高画質を両立させるために、樹脂ベルト上にゴム等の弾性部材の層を設けたものが用いられている。つまり、中間転写ベルト８として、導電性ではない中抵抗（体積抵抗率１０^７〜１０^１１Ω・ｃｍ程度）のものを用いる。

また、二次転写部９は、電圧が印加される二次転写ローラ９２と、二次転写ローラ９２に対向して中間転写ベルト８の内側に設けられた従動ローラ２１とを有している。この従動ローラ２１は接地されている。また、ブラック画像形成部４の下流側近傍の中間転写ベルト８の内側には、駆動ローラ２４が設けられており、駆動ローラ２４の回転により中間転写ベルト８が矢印Ａ方向に回転する。また、マゼンダ画像形成部７の上流側近傍には、中間転写ベルト８の内側に従動ローラ２２が設けられている。

上記従動ローラ２２の上流側であって、二次転写部９の下流側には、中間転写ベルト８の表面の残留トナーを取り除くためのクリーニング機構１１が配置されている。

なお、感光体ドラム４０、５０、６０、７０が、本発明の複数の像担持体の一例にあたり、中間転写ベルト８が、本発明の中間転写体の一例にあたる。また、一次転写ローラ１４、１５、１６、１７が、本発明の一次転写部材の一例にあたり、二次転写ローラ９２が、本発明の二次転写部材の一例にあたる。

次に、本発明の一例であるクリーニング機構１１について説明する。

図２（ａ）は、本実施の形態１のクリーニング機構１１部分の模式図を示している。なお、図２（ａ）に示すクリーニング機構１１部分は、図１で示したクリーニング機構１１と同じ向きから見た図を示しているので、図２（ａ）に示す中間転写ベルト８の下側の面が、中間転写ベルト８の表側の面、すなわちトナー画像が転写される側の面である。

図２（ａ）に示すように、クリーニング機構１１は、中間転写ベルト８の裏面側（内側）に配置される対向ローラ２３と、中間転写ベルト８を挟んで対向ローラ２３に対向して配置されているファーブラシローラ１１１と、ファーブラシローラ１１１に当接して配置されている回収ローラ１１２と、回収ローラ１１２上のトナーを取り除くためのゴム製のブレード１１３とを備えている。また、ゴム製のブレード１１３の下方には、回収されたトナーをトナー廃棄ボックス（図示せず）に搬送するための搬送スパイラル１１５が配置されている。

図２（ｂ）は、ファーブラシローラ１１１の断面構成図を示している。ファーブラシローラ１１１は、ローラ部１１１ａに繊維１１１ｂを巻き付けたものである。この繊維による機械的な作用によって、中間転写ベルト８の表面から残留トナーが掻き取られる。

なお、ファーブラシローラ１１１が、本発明のクリーニング部材の一例にあたり、対向ローラ２３が、本発明のクリーニング用対向電極部材の一例にあたる。また、回収ローラ１１２およびブレード１１３を合わせた構成が、本発明の回収部の一例にあたる。そして、これらを合わせた構成が、本発明のクリーニング装置の一例にあたる。

また、本実施の形態１のクリーニング機構１１は、これらのクリーニング装置の構成の上流側に、中間転写ベルト８の裏面側に配置される対向ローラ１１７と、中間転写ベルト８を挟んで対向ローラ１１７に対向して配置されている帯電制御用ローラ１１８を備えている。帯電制御用ローラ１１８は、導電性材料で形成された円筒形状のローラである。

なお、帯電制御用ローラ１１８が、本発明の帯電制御部材の一例にあたり、対向ローラ１１７が、本発明の帯電制御用対向電極部材の一例にあたる。そして、これらを合わせた構成が、本発明の残留現像剤帯電装置の一例にあたる。

そして、これらファーブラシローラ１１１、回収ローラ１１２、ブレード１１３、搬送スパイラル１１５、および帯電制御用ローラ１１８を下から覆うように筐体１１６が設けられている。

ファーブラシローラ１１１の回転方向Ｂは、中間転写ベルト８と接する部分において中間転写ベルト８の回転方向Ａと対向する方向である。そして、回収ローラ１１２の回転方向Ｃは、ファーブラシローラ１１１と接する部分において回転方向Ｂと同方向である。

また、帯電制御用ローラ１１８の回転方向Ｄは、中間転写ベルト８と接する部分において中間転写ベルト８の回転方向Ａと同じ方向である。

また、回収ローラ１１２の軸受けは、片方が導電性であり、この軸受けを通して回収ローラ１１２に電圧を供給する電圧印加部１１４が設けられている。一方、ファーブラシローラ１１１の軸受けは非導電性となっており、回収ローラ１１２に印加した電圧はロス無くクリーニング電圧として作用できるようになっている。感光体ドラム４０、５０、６０、７０に供給されるトナーはプラスに帯電しているため、ファーブラシローラ１１１の表面がマイナスに帯電するように、回収ローラ１１２には電圧印加部１１４から約−１０μＡの電流が印加される。また、回収ローラ１１２に対向して配置している対向ローラ２３は接地されている。

そのため、回収ローラ１１２から、ファーブラシローラ１１１、中間転写ベルト８を介して対向ローラ２３のグランドとの間に電流が流れ、ファーブラシローラ１１１と中間転写ベルト８の間で電界が形成され、中間転写ベルト８上のトナーが静電気的な作用によってファーブラシローラ１１１へと移動する。

また、ファーブラシローラ１１１よりも上流側に配置されている導電性の帯電制御用ローラ１１８の軸受けは、片方が導電性であり、この軸受けを通して帯電制御用ローラ１１８に電圧を供給する電圧印加部１１９が設けられている。帯電制御用ローラ１１８に対向して配置している対向ローラ１１７は接地されており、電圧印加部１１９から帯電制御用ローラ１１８にはプラスの電流が印加される。

そのため、帯電制御用ローラ１１８と対向ローラ１１７のグランドとの間に電流が流れ、帯電制御用ローラ１１８と中間転写ベルト８の間で電界が形成され、中間転写ベルト８上のプラスに帯電されていない残留トナーもプラスに帯電されるので、静電気的な作用によるファーブラシローラ１１１への吸着がされ易くなる。

次に、本実施の形態１の複写機１の動作について説明する。

原稿読み取り部３によって読み取られた画像データに基づいて、ブラック画像形成部４、イエロー画像形成部５、シアン画像形成部６およびマゼンダ画像形成部７において、帯電器により一様に帯電された感光体ドラム４０、５０、６０、７０の表面にＬＳＵ４６、５６、６６、７６により静電潜像が形成され、現像器４２、５２、６２、７２により可視化されたトナー画像が形成される（図１参照）。この時感光体ドラム４０、５０、６０、７０上のトナーはプラスに帯電しており、マイナスの電圧が印加された一次転写ローラ１４、１５、１６、１７によって、マゼンダ、シアン、イエロー、ブラックの順でトナー画像が中間転写ベルト８上に重ね合わされる。

なお、一次転写により感光体ドラム４０、５０、６０、７０上に残ったトナーはクリーニング部４３、５３、６３、７３により除去され、感光体ドラム４０、５０、６０、７０の表面は除電器４４、５４、６４、７４により帯電が除去される。

同時に、給紙カセット２から用紙が給紙され、レジストローラ２５で一旦停止され、中間転写ベルト８上のトナー画像が形成された領域（画像形成領域）の移動タイミングに合わせて二次転写部９へと送り出される。

そして、二次転写部９によって中間転写ベルト８上の重ね合わされたトナー画像が用紙上に転写される。ここで、トナー画像はプラスに帯電しているため、二次転写ローラ９２には、その表面がマイナスに帯電するように電圧が印加される。この二次転写の際には定電流制御が行われる。次に、定着部１０にてトナー画像が定着された用紙が、排出ローラ対１２を通って排出トレイ１３上へ排出される（図１参照）。なお、かぶりトナーおよび浮遊トナーが付着することを防止するため、用紙が通過した後には、再び表面がプラスに帯電するように二次転写ローラ９２の印加電圧が切り替えられる。

そして、用紙への転写の後に中間転写ベルト８上に残留したトナーは、クリーニング機構１１によって取り除かれる。

中間転写ベルト８上のトナー画像を用紙上に二次転写させる際、用紙の表面がマイナスに帯電するように二次転写ローラ９２に電圧が印加されることにより、中間転写ベルト８上に残留したトナーの帯電極性は正負が混在したものとなる。

上述したように、対向ローラ１１７は接地されており、帯電制御用ローラ１１８には電圧印加部１１９から正の電圧が印加されている。そのため、帯電制御用ローラ１１８と中間転写ベルト８の間に電圧差が生じ、中間転写ベルト８上のプラスに帯電していなかった残留トナーも、プラスに帯電される。

そして、対向ローラ２３は接地されており、回収ローラ１１２には電圧印加部１１４から負の電圧が印加されている。そのため、回収ローラ１１２とファーブラシローラ１１１の間、およびファーブラシローラ１１１と中間転写ベルト８の間に電圧差が生じ、プラスに帯電している中間転写ベルト８上の残留トナーが、静電気的にファーブラシローラ１１１および回収ローラ１１２へと順に送られることになる。

そして、回収ローラ１１２に移動したトナーは、ブレード１１３によって回収ローラ１１２から取り除かれ、搬送スパイラル１１５によってトナー廃棄ボックスへと搬送される。

最後に、読み取られた画像データ分の印刷が終了すると、感光体ドラム４０、５０、６０、７０、中間転写ベルト８および二次転写ローラ９２等の動作が停止され、画像形成動作が終了する。

本実施の形態１のクリーニング機構１１では、バイアスを印加する帯電制御用ローラ１１８の対向電極として、接地された対向ローラ１１７を設けているので、中抵抗の中間転写ベルト８を用いた場合でも、帯電制御用ローラ１１８と対向ローラ１１７との間に十分な電位差を生じさせることができるので、中間転写ベルト８上の残留トナーに対して十分な静電気力を発揮させることができ、中間転写ベルト８上の残留トナーの帯電極性をそろえることができる。

また同様に、回収ローラ１１２を介してバイアスを印加するファーブラシローラ１１１の対向電極として、接地された対向ローラ２３を設けているので、中抵抗の中間転写ベルト８を用いた場合でも、ファーブラシローラ１１１と対向ローラ２３との間に十分な電位差を生じさせることができるので、中間転写ベルト８上の残留トナーに対して十分な静電気力を発揮させることができ、中間転写ベルト８上の残留トナーを効果的に吸着することができる。

（実施の形態２）
図３に、本発明の実施の形態２の複写機のクリーニング機構部分の模式図を示す。

本実施の形態２の複写機は、実施の形態１と同様のタンデム方式の複写機であり、その全体構成図は、図１の通りである。図３において、図２に示した実施の形態１のクリーニング機構の構成と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。

図２に示す実施の形態１の構成では、クリーニング装置用の対向電極（対向ローラ２３）と残留現像剤帯電装置用の対向電極（対向ローラ１１７）とを個別に設けていたのに対し、本実施の形態２のクリーニング機構は、これらの２つの対向電極を１つの対向電極で共通化した点が異なる。以下、実施の形態１の複写機と異なる部分について説明する。

実施の形態１では、帯電制御部材として帯電制御用ローラ１１８を用いたのに対し、本実施の形態２のクリーニング機構では、帯電制御部材として、ファーブラシローラ１１１に近接させて配置した帯電制御用ブラシ１２１を用いている。

帯電制御用ブラシ１２１の柄の部分は、導電性材料で形成されており、電圧印加部１１９から正の電圧が印加される。また、帯電制御用ブラシ１２１のブラシ部分の各繊維の先端が、中間転写ベルト８の表面に接触するように配置されている。

そして、中間転写ベルト８を挟んで帯電制御用ブラシ１２１の対向する位置に対向ローラ１２０が配置されている。対向ローラ１２０は、接地されており、帯電制御用ブラシ１２１に正の電圧が印加される際の対向電極となる。

また、対向ローラ１２０は、中間転写ベルト８を挟んでファーブラシローラ１１１とも対向しており、回収ローラ１１２を介してファーブラシローラ１１１に負の電圧が印加された場合の対向電極となる。

そして、これらファーブラシローラ１１１、回収ローラ１１２、ブレード１１３、搬送スパイラル１１５、および帯電制御用ブラシ１２１を下から覆うように筐体１１６が設けられている。

なお、対向ローラ１２０が、本発明のクリーニング用対向電極部材の一例にあたり、また、本発明の帯電制御用対向電極部材の一例にもあたる。そして、ファーブラシローラ１１１、対向ローラ１２０、回収ローラ１１２およびブレード１１３を合わせた構成が、本発明のクリーニング装置の一例にあたる。また、帯電制御用ブラシ１２１が、本発明の帯電制御部材の一例にあたり、帯電制御用ブラシ１２１と対向ローラ１２０を合わせた構成が、本発明の残留現像剤帯電装置の一例にあたる。

次に、図３に示した本実施の形態２のクリーニング機構の動作について説明する。なお、本実施の形態２の複写機の、中間転写ベルト８のクリーニング動作以外の画像複写に関する動作は、実施の形態１の複写機と同じなので説明を省略する。

図１に示すように、二次転写部９によって中間転写ベルト８上の重ね合わされたトナー画像が用紙上に転写された後、中間転写ベルト８のその二次転写された部分は、図３に示す本実施の形態２のクリーニング機構１１を通過する。

対向ローラ１２０は接地されており、帯電制御用ブラシ１２１には電圧印加部１１９から正の電圧が印加されている。二次転写ローラ９２への電圧印加等によって帯電極性が混在したトナーが表面に残留している中間転写ベルト８部分が、帯電制御用ブラシ１２１の部分を通過する際に、帯電制御用ブラシ１２１と中間転写ベルト８の間に電圧差が生じ、中間転写ベルト８上のプラスに帯電していなかった残留トナーも、プラスに帯電される。

接地された対向ローラ２３に対向しているファーブラシローラ１１１に当接している回収ローラ１１２に電圧印加部１１４から負の電圧が印加されているため、回収ローラ１１２とファーブラシローラ１１１の間、およびファーブラシローラ１１１と中間転写ベルト８の間に電圧差が生じるので、帯電制御用ブラシ１２１部分を通過した後に中間転写ベルト８がファーブラシローラ１１１の部分を通過する際には、プラスに帯電している中間転写ベルト８上の残留トナーが、静電気の力によってファーブラシローラ１１１および回収ローラ１１２へと順に送られることになる。

そして、回収ローラ１１２に移動したトナーは、ブレード１１３によって回収ローラ１１２から取り除かれ、搬送スパイラル１１５によってトナー廃棄ボックスへと搬送される。

接地している回収ローラ１２０の電位を基準として、その基準電位よりも低い電圧を電圧印加部１１９から帯電制御用ブラシ１２１に印加し、その基準電位よりも高い電圧を電圧印加部１１４から回収ローラ１１２に印加することで、実施の形態１のクリーニング機構と同様の効果を得ることができる。

クリーニング部材としてのファーブラシローラ１１１と、帯電制御部材としての帯電制御用ブラシ１２１を近接するように配置することで、それぞれの対向電極を１つの対向電極（対向ローラ１２０）で共有化することができるので、実施の形態１の構成のクリーニング機構よりも小型化できる。

なお、本実施の形態２では、帯電制御部材として帯電制御用ブラシ１２１を用いることとしたが、対向電極を共有できるようにファーブラシローラ１１１に近接させて配置すれば、これ以外の形状の帯電制御部材を用いてもよく、例えば、実施の形態１と同様の導電性の帯電制御用ローラを用いてもよいし、ファーブラシローラを用いてもよい。

（実施の形態３）
図４に、本発明の実施の形態３の複写機のクリーニング機構部分の模式図を示す。

本実施の形態３の複写機は、実施の形態１と同様のタンデム方式の複写機であり、その全体構成図は、図１の通りである。図４において、図２および図３に示した実施の形態１および２のクリーニング機構の構成と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。

以下、実施の形態１の複写機と異なる部分について説明する。

図２に示す実施の形態１の構成では、帯電制御用対向電極として対向ローラ１１７を用いていたのに対し、本実施の形態３のクリーニング機構では、中間転写ベルト８の裏面に接触して配置される対向電極用ブラシ１２２を用いている。

対向電極用ブラシ１２２の柄の部分は、導電性材料で形成されており、接地されている。また、対向電極用ブラシ１２２のブラシ部分の各繊維の先端が、中間転写ベルト８の裏面に接触するように配置されている。

また、図２に示す実施の形態１の構成では、帯電制御部材として帯電制御用ローラ１１８を用いていたのに対し、本実施の形態３のクリーニング機構では、実施の形態２と同様に、中間転写ベルト８の表面に接触して配置される帯電制御用ブラシ１２１を用いている。帯電制御用ブラシ１２１には電圧印加部１１９から正の電圧が印加されている。

中間転写ベルトを用いる画像形成装置では、装置内を浮遊するトナーや紙粉、ベルトまたはローラ等の削れカス等の異物が、中間転写ベルトの裏面（画像転写用の面とは反対側の面）に付着して性能を損ねてしまうことが知られている。これらの異物が中間転写ベルトの裏側に堆積すると、クリーニング部材と対向電極間の電気抵抗が上昇し、十分な電位差が得られなくなり十分な静電気力を発揮できなくなってしまう。また、これらの異物によって中間転写ベルトの裏面が傷つき、その傷つきが中間転写ベルトの表面側に影響を及ぼして、画像不良が発生してしまう。

本実施の形態３で用いる対向電極用ブラシ１２２は、帯電制御用ブラシ１２１の対向電極であるとともに、中間転写ベルト８の裏面に接触するように配置したブラシ状であり、中間転写ベルト８の裏面に付着した異物を除去するクリーニング機能も備えている。

従来は、中間転写ベルトの裏面に付着した異物を除去するために、中間転写ベルトの表面をクリーニングする部材とは別に、中間転写ベルトの裏面をクリーニングする部材を設けていた。これに対し、本実施の形態３の構成のクリーニング機構１１では、中間転写ベルト８の表面の残留トナーを帯電させる残留現像剤帯電装置（帯電制御用ブラシ１２１および対向電極用ブラシ１２２）が、中間転写ベルト８の裏面のクリーニングの機能も兼ねているので、中間転写ベルト８の裏面をクリーニングする部材を別に設ける必要がなく、従来よりも部品点数を減らすことができる。

なお、本実施の形態３では、帯電制御部材として帯電制御用ブラシ１２１を用いることとしたが、帯電制御用対向電極として中間転写ベルト８の裏面のクリーニング機能を持つ対向電極用ブラシ１２２を用いさえすれば、帯電制御部材として帯電制御用ブラシ１２１以外のものを用いるようにしてもよい。例えば、実施の形態１と同様の導電性の帯電制御用ローラ１１８を用いてもよいし、ファーブラシローラを用いてもよい。

次に、本実施の形態３のクリーニング機構の実施例について以下に説明する。

図４に示すファーブラシローラ１１１として、外径がφ２５ｍｍ、繊維密度が２４０ｋＦ／ｉｎｃｈ^２で、繊維の太さが２Ｄのポリエステル導電糸を用いる。中間転写ベルト８として、体積抵抗値１０^１０Ω・ｃｍの中抵抗の材料を用いる。

対向ローラ２３は、中間転写ベルト８に、幅約２ｍｍで接触させる。

回収ローラ１１２として、外径がφ１８ｍｍのＳＵＳ製のものを用い、ファーブラシローラ１１１にニップ量１．５ｍｍで接触させる。また、回収ローラ１１２に接触させるブレード１１３としてウレタンブレードを用い、帯電制御用ブラシ１２１を、図４に示すようにブレード１１３のホルダー板金に取り付ける。

帯電制御用ブラシ１２１および対向電極用ブラシ１２２には、共に、繊維密度が１２０ｋＦ／ｉｎｃｈ^２、繊維の太さが６Ｄのポリエステル導電糸で、抵抗値が１００Ｖ印加時に１０^５Ω以下である低抵抗のブラシを用いる。

本実施の形態３のクリーニング機構として、この実施例のような材質の部材を用いて構成することにより、中間転写ベルト８の裏面の清掃を行うとともに、中間転写ベルト８の表面の残留トナーの帯電制御も行うことができ、画像汚れおよび中間転写ベルト８の傷等の防止を実現できる。

（実施の形態４）
図５に、本発明の実施の形態４の複写機の中間転写ベルト近傍の拡大構成図を示す。本実施の形態４の複写機は、実施の形態１〜３のタンデム方式の複写機とは異なり、１ドラム方式の複写機である。

本実施の形態４の複写機は、図５に示すように、１つの感光体ドラム１００と、ブラック、イエロー、シアン、およびマゼンダの４種類のトナーを各色毎に感光体ドラム１００に供給する現像装置１０１を備えている。この現像装置１０１は、ブラック現像器１０１Ｋ、イエロー現像器１０１Ｙ、シアン現像器１０１Ｃ、およびマゼンダ現像器１０１Ｍを有しており、回転することによって各現像器を感光体ドラム１００に対向する現像位置に順に移動させて、対向した色のトナー画像が感光体ドラム１００の表面に形成される。

なお、１つの感光体ドラム１００が、本発明の、１つの像担持体の一例にあたる。

また、各色毎のトナー画像を重ね合わせるための中間転写ベルト１０２が設けられている。中間転写ベルト１０２は、例えば、走行性と高画質を両立させるために、樹脂ベルト上にゴム等の弾性部材の層を設けたものが用いられている。つまり、中間転写ベルト１０２として、導電性ではない中抵抗のものが用いられている。

中間転写ベルト１０２の内側には、感光体ドラム１００に対向する位置に一次転写ローラ１０３が設けられており、他に駆動ローラ１０４、従動ローラ１０５、１０６も設けられている。従動ローラ１０５は、中間転写ベルト１０２上のトナー画像を用紙に二次転写するための二次転写ローラ１０７と対向する位置に配置されており、駆動ローラ１０４は、中間転写ベルト１０２の回転方向（矢印Ｈ参照）を基準として、一次転写ローラ１０３の下流側であって従動ローラ１０５の上流側に設けられている。また、従動ローラ１０６は、一次転写ローラ１０３の上流側であって従動ローラ１０５の下流側に設けられている。なお、用紙の搬送方向が矢印Ｉで図示されている。

また、クリーニング機構１０８が、従動ローラ１０５と従動ローラ１０６の間に配置されている。このクリーニング機構は、図２に示した実施の形態１のクリーニング機構１１と同様の構成を有するものであり、中間転写ベルト１０２の表面の残留トナーを静電気力によって除去する。

本実施の形態４の複写機では、１つの色のトナー画像が感光体ドラム１００の表面に形成され、そのトナー画像が中間転写ベルト１０２に一次転写された後、他の色のトナー画像が感光体ドラム１００の表面に形成され、先に転写されているトナー画像上に重ねて一次転写される。このように、感光体ドラム１００上に順にトナー画像を形成し、中間転写ベルト１０２上に重ねて一次転写することで、中間転写ベルト１０２上にカラーのトナー画像が形成され、二次転写ローラ１０７によって紙等の記録媒体に転写される。

実施の形態１のタンデム方式の複写機と同様に、本実施の形態４の複写機でも、中間転写ベルト１０２上のトナー画像を記録媒体上に二次転写させる際、記録媒体の表面がマイナスに帯電するように二次転写ローラ１０７に電圧が印加されることにより、中間転写ベルト１０２上に残留したトナーの帯電極性は正負が混在したものとなる。

実施の形態１のクリーニング機構１１と同様の構成を有するクリーニング機構１０８を備えたことにより、中間転写ベルト１０２上に残留したトナーを静電気力によって効率よく除去することができる。

このように、本実施の形態４のような１ドラム方式の複写機に対しても、本発明を適用できる。

なお、本実施の形態４のクリーニング機構１０８は、図２に示した実施の形態１のクリーニング機構１１と同様の構成を有することとしたが、実施の形態２または３に記載のクリーニング機構を用いてもよく、その場合、実施の形態２または３と同様の効果が得られる。例えば、クリーニング機構１０８として、図４に示した実施の形態３のクリーニング機構を用いると、クリーニング機構１０８によって中間転写ベルト１０２の裏面に付着した異物のクリーニングも行うことができる。

なお、各実施の形態では、感光体ドラムの表面をプラスに帯電するものとして説明したが、感光体ドラムの表面をマイナスに帯電させる構成であっても本発明を適用できる。その場合には、クリーニング部材および帯電制御部材に印加するバイアスは、それぞれ、上記の各実施の形態で説明した極性と逆のバイアスを印加する。

また、各実施の形態では、クリーニング用対向電極および帯電制御用対向電極として、いずれも接地することとして説明したが、接地する代わりに、これらの対向電極に安定した電位が供給される構成であってもよい。

例えば、図２に示す実施の形態１において、回収ローラ１１２および帯電制御ローラ１１８を接地させるようにし、対向ローラ１１７にグランド電位よりも低い電圧を印加し、対向ローラ２３にグランド電位よりも高い電圧を印加するようにしても、同様の効果が得られる。

クリーニング部材とクリーニング用対向電極間の電位差と、帯電制御部材と帯電制御用対向電極間の電位差の、２つの電位差が、いずれも安定した逆極性の電位差となる構成にすることにより、本発明の効果を発揮できる。

本発明に係るクリーニング機構および画像形成装置は、中間転写体として中抵抗のものを用いた場合でも、中間転写体上に残留した現像剤を除去できる効果を有し、プリンタ、複写機、およびファクシミリなどのクリーニング機構および画像形成装置として有用である。

本発明の実施の形態１の複写機正面の断面構成図 （ａ）本発明の実施の形態１の複写機のクリーニング機構部分の模式構成図、（ｂ）本発明の実施の形態１のクリーニング機構のファーブラシローラの断面構成図 本発明の実施の形態２の複写機のクリーニング機構部分の模式構成図 本発明の実施の形態３の複写機のクリーニング機構部分の模式構成図 本発明の実施の形態４の複写機正面から見た中間転写ベルト近傍の断面構成図 従来の画像形成装置の、中間転写ベルト表面のクリーニング機構の部分拡大図

符号の説明

１ 複写機
２ 給紙カセット
３ 原稿読み取り部
４ ブラック画像形成部
５ イエロー画像形成部
６ シアン画像形成部
７ マゼンダ画像形成部
８ 中間転写ベルト
９ 二次転写部
１０ 定着部
１１ クリーニング機構
１２ 排出ローラ対
１３ 排出トレイ
１４、１５、１６、１７ 一次転写ローラ
２１、２２ 従動ローラ
２３、１０７、１２０ 対向ローラ
２４ 駆動ローラ
２５ レジストローラ
２６ 搬送ベルト
４０、５０、６０、７０ 感光体ドラム
４１、５１、６１、７１ 帯電器
４２、５２、６２、７２ 現像器
４３、５３、６３、７３ クリーニング部
４４、５４、６４、７４ 除電器
４５、５５、６５、７５ 現像ローラ
４６、５６、６６、７６ ＬＳＵ
１００ 感光体ドラム
１０１ 現像装置
１０２ 中間転写ベルト
１０３ 一次転写ローラ
１０４ 駆動ローラ
１０５、１０６ 従動ローラ
１０７ 二次転写ローラ
１０８ クリーニング機構
１１１ ファーブラシローラ
１１２ 回収ローラ
１１３ ブレード
１１４、１１９ 電圧印加部
１１５ 搬送スパイラル
１１６ 筐体
１１８ 帯電制御用ローラ
１２１ 帯電制御用ブラシ
１２２ 対向電極用ブラシ

Claims (7)

1. 中間転写体の表面に残留した現像剤を少なくとも電気力によって除去するためのクリーニング部材と、前記クリーニング部材から前記現像剤を回収するための回収部と、前記中間転写体の裏面側の、前記クリーニング部材に対向する位置に設けられたクリーニング用対向電極部材とを有するクリーニング装置と、
   前記中間転写体の表面に残留した前記現像剤の帯電の程度を制御するために前記クリーニング装置の上流側に配置された、前記クリーニング部材に印加されるバイアスとは逆極性のバイアスが印加される帯電制御部材と、前記中間転写体の裏面側の、前記帯電制御部材に対向する位置に設けられた帯電制御用対向電極部材とを有する残留現像剤帯電装置と、を備えたクリーニング機構。
2. 前記クリーニング用対向電極部材および前記帯電制御用対向電極部材は、１つの対向電極部材で構成されている、請求項１に記載のクリーニング機構。
3. 前記クリーニング部材は、導電性のファーブラシローラであり、
   前記回収部は、
   前記ファーブラシローラに接し、前記ファーブラシローラから前記現像剤を回収する回収ローラと、
   前記回収ローラから前記現像剤を取り除くブレードとを有する、請求項１に記載のクリーニング機構。
4. 前記帯電制御用対向電極部材は、前記中間転写体の裏面に接触する導電性のブラシ形状であり、前記中間転写体の裏面のクリーニングも行う、請求項１に記載のクリーニング機構。
5. 前記中間転写体は、中間転写ベルトである、請求項１〜３のいずれかに記載のクリーニング機構。
6. 表面に現像剤画像が形成される複数の像担持体と、
   前記像担持体毎に形成された複数の現像剤画像が転写されて重ね合わされる前記中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトを挟んで前記複数の像担持体のそれぞれに対向するように設けられている一次転写部材と、
   前記中間転写ベルトから記録媒体上に前記現像剤画像を二次転写するための二次転写部材と、
   前記記録媒体への二次転写後に前記中間転写ベルトの表面に残留した現像剤を取り除くための請求項５に記載のクリーニング機構と、を備えた画像形成装置。
7. 複数の現像剤画像が順に表面に形成される１つの像担持体と、
   前記複数の現像剤画像が転写されて重ね合わされる前記中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトを挟んで前記像担持体に対向するように設けられている一次転写部材と、
   前記中間転写ベルトから記録媒体上に前記現像剤画像を二次転写するための二次転写部材と、
   前記記録媒体への二次転写後に前記中間転写ベルトの表面に残留した現像剤を取り除くための請求項５に記載のクリーニング機構と、を備えた画像形成装置。

Images