JP2004117541A - クリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】クリーニングロールを備えた態様において、残留トナーの状況（残留トナー量等）に影響されることなく、残留トナーのクリーニング性能を常時良好に保ち、しかも、ベルト状部材への負荷を軽減することを可能とする。
【解決手段】ベルト状部材１に残留したトナーＴを清掃するクリーニング装置４であって、残留トナーＴが静電的に吸着せしめられるクリーニングロール５と、このクリーニングロール５の上流側に設けられて前記残留トナーＴ層を基準厚以下に引き伸ばし調整する層厚調整部材６と、前記クリーニングロール５の上流側に設けられ、ベルト状部材１に残留したトナーＴの帯電極性及び帯電量を制御する帯電制御部材７と、層厚調整部材６がベルト状部材１に対して当接、離間するリトラクト機構８とを備える。また、このクリーニング装置４を用いた画像形成装置をも対象とする。
【選択図】 図１
【解決手段】ベルト状部材１に残留したトナーＴを清掃するクリーニング装置４であって、残留トナーＴが静電的に吸着せしめられるクリーニングロール５と、このクリーニングロール５の上流側に設けられて前記残留トナーＴ層を基準厚以下に引き伸ばし調整する層厚調整部材６と、前記クリーニングロール５の上流側に設けられ、ベルト状部材１に残留したトナーＴの帯電極性及び帯電量を制御する帯電制御部材７と、層厚調整部材６がベルト状部材１に対して当接、離間するリトラクト機構８とを備える。また、このクリーニング装置４を用いた画像形成装置をも対象とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で用いられるクリーニング装置に係り、特に、ベルト状部材上に残留するトナーを清掃するクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式を利用したカラープリンタ、カラー複写機等の画像形成装置として、中間転写方式を採用するタイプのものが増えつつある。
かかる中間転写方式を採用したカラー画像形成装置は、例えば感光体ドラムの周囲に、帯電、露光、現像及びクリーニングの各電子写真デバイスを配設する一方、前記感光体ドラムの一次転写位置に対し例えば中間転写ベルトを対向配置し、感光体ドラム上に各色成分（例えばイエロ（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ））トナー像を形成し、この各色成分トナー像を一次転写位置にて一次転写装置の静電的作用により中間転写ベルトに順次一次転写した後、中間転写ベルト上に重ね合わされた合成一次転写像を、二次転写位置にて二次転写装置の静電的作用により用紙やＯＨＰシート等の記録材へ二次転写して、所望のカラー画像を記録材上に形成するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、中間転写ベルトから記録材にトナー像を転写する際には、中間転写ベルト上のトナーが全て記録材に転写されるわけではなく、その一部が中間転写ベルトに残留する。そこで、二次転写位置よりも中間転写ベルト走行方向下流側に、中間転写ベルトに残留したトナーを取り除くためのクリーニング装置（ベルトクリーナ）が設けられている。このクリーニング装置には、中間転写ベルト上の残留トナーを掻き取るために、クリーニングのタイミングに合わせてクリーニング部材を接離するようにしたものが用いられる。
ここで、クリーニング部材としては、弾性ブレードやファーブラシ又は導電性ロール等が知られている。
【０００４】
この種のクリーニング装置において、例えばクリーニング部材として弾性ブレードを使用する態様にあっては、弾性ブレードが離間した時に弾性ブレード先端部分に堆積したトナーが中間転写ベルト上に残留し、次プロセスで画像上にブレード跡を発生させるという問題がある。また、長期使用により弾性ブレードと中間転写ベルトとが摩耗し、クリーニング不良・転写効率低下が起こるという問題がある。
また、クリーニング部材としてファーブラシ（ブラシロール）を使用する態様にあっては、装置が大型化・複雑化し、コスト高になるという問題がある。
そこで、これらの問題を解消するという観点からすれば、クリーニング部材として導電性ロール（クリーニングロール）を使用する方式が採用される場合がある。
【０００５】
この種のクリーニングロールを使用したクリーニング方式には、中間転写ベルト上の残留トナーを静電的にクリーニングロールに吸着させるようにして回収する方式（例えば特許文献２，特許文献３参照）と、帯電制御ロールにより中間転写ベルト上の残留トナーの極性を揃えた後に回収用のクリーニングロール（感光体ドラムをも含む）で回収する方式（例えば特許文献４，特許文献５，特許文献６，特許文献７，特許文献８，特許文献９参照）とがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−３２３７０４号公報（第３−５頁，図１）
【特許文献２】
特開平１０−３３３４４７号公報（第２−３頁，図１−２）
【特許文献３】
特開平１１−７２２６号公報（第１−６頁，図１，７）
【特許文献４】
特開平１−１０５９８０号公報（第２−３頁，第１図）
【特許文献５】
特開平４−８１７８５号公報（第２−５頁，第１−５図）
【特許文献６】
特開平９−４４００７号公報（第２−５頁，図１−２）
【特許文献７】
特開２０００−３４１３１号公報（発明の実施の形態の欄，図１−３）
【特許文献８】
特開２００１−４２６５５号公報（発明の実施の形態の欄，図１）
【特許文献９】
特開２０００−２８４６０６号公報（発明の実施の形態の欄，図１）
【特許文献１０】
特開平４−６９６８２号公報（第１−１８頁，第１−４図）
【特許文献１１】
特開平８−２６２８７９号公報（第４−６頁，図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クリーニングロールを使用したクリーニング装置のうち、前者の方式にあっては、トナーと逆極性のバイアス電圧（直流電圧または直流電圧に交流電圧を重畳）を印加してクリーニングロールに吸着させた後、クリーニングロール用ブレードやブラシ等で吸着した残留トナーを掻き落し回収する。
このとき、静電的に吸着することができるトナーは同一極性のトナーとなるが、二次転写残留トナーの帯電分布は必ずしも均一でなく、異なる極性のトナーが混在しているため、回収できないトナーが中間転写ベルト上にとどまり、次の画像形成時に混入するという技術的課題が生ずる。
このため、二次転写残留トナーを充分に回収するために、後者の方式を採用する場合がある。
【０００８】
確かに、後者の方式（極性を揃えた後にトナー回収する方式）では、あらかじめ、帯電制御ロールにより二次転写残留トナーの帯電分布を揃えた後クリーニングロールに吸着させるようにするため、異なる極性のトナーが残留するという技術的課題は小さい。
しかしながら、カラー画像のように、中間転写ベルト上に多くの二次転写残留トナーが残留した場合には、あらかじめ帯電制御ロールにより二次転写残留トナーの帯電分布を揃えようとしても、重層したトナー層のために下層のトナー層まで極性を揃えるということが難しくなる。
【０００９】
また、用紙搬送不良により二次転写されなかったトナーの場合は、さらにトナーが重層しているために、極性を揃え回収するということが難しく、高画質が求められるカラー画像形成装置では画像欠陥につながるという技術的課題がある。更に、カラープリンタ、カラー複写機等の画像形成装置で用いられることがある二成分現像方式の場合は、一成分現像方式に比べて、トナーがキャリアとの摩擦帯電により高い電荷を帯びるため、帯電制御ロールにより二次転写残留トナーの帯電分布を揃えようとしても、帯電分布が幅広くなっていることがあり、十分均一に揃えることが難しく、また、本来の極性と異なる極性に揃えようとするとさらに難しくなり、十分なクリーニングが行われないという技術的課題がある。
【００１０】
また、従来における他のクリーニング方式として、例えばクリーニング部材としてのブラシロールに先立ってトナー回収ロールを配設し、このトナー回収ロールにより物理的にトナーを回収し、一定量のトナーを残留させる方式（二段階トナー回収方式）が提案されている（例えば特許文献１０参照）。
ところが、この態様にあっては、二箇所でトナー回収を行う必要があるため、トナーの回収スペースを二箇所に亘って広く確保しなければならないばかりか、回収したトナーの搬送系を共通化する場合にはレイアウト上の制約も生じてしまう点で好ましいとは言えない。
【００１１】
更に、従来の別のクリーニング方式として、中間転写体に摺擦するブラシを備え、このブラシには中間転写体上のトナーと同極性の電圧を印加することで、ブラシで中間転写体上のトナーを移動させた後、トナーと同極性の電圧を中間転写体に印加することで、中間転写体と感光体とのニップ部で移動したトナーを感光体側に戻す、又は、ブレードにてクリーニングするクリーニング方式も知られている（例えば特許文献１１参照）。
ところが、この種のクリーニング方式にあっては、同極性の電圧が印加されたブラシでトナーを移動させるにしても、中間転写体に対するトナーの静電的付着力を減少させていないために、感光体に戻したり、ブレードクリーニングしようとしても、残留トナーが多い場合には充分に取り除くことが難しい。特に、中間転写体に弾性体のような摩擦係数の高い材料を使用した場合には、ブラシによる中間転写体への回転負荷が大きくなる点で好ましいとは言えない。
【００１２】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、クリーニングロールを備えた態様において、残留トナーの状況（残留トナー量あるいは残留トナーの種類）に影響されることなく、残留トナーのクリーニング性能を常時良好に保つことができ、しかも、ベルト状部材（例えば中間転写体等）への負荷を軽減することを可能とするクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図１に示すように、ベルト状部材１に残留したトナーＴを清掃するクリーニング装置４であって、残留トナーＴが静電的に吸着せしめられるクリーニングロール５と、このクリーニングロール５の上流側に設けられて前記残留トナーＴ層を基準厚以下に引き伸ばし調整する層厚調整部材６と、前記クリーニングロール５の上流側に設けられ、ベルト状部材１に残留したトナーＴの帯電極性及び帯電量を制御する帯電制御部材７と、層厚調整部材６がベルト状部材１に対して当接、離間するリトラクト機構８とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
このような技術的手段において、ベルト状部材１には、ベルト状感光体、ベルト状中間転写体など広く含む。
また、本件は、クリーニングロール５を備えたものを対象とするため、クリーニング部材としてブレード、ブラシを単独で使用するものは除外される。
ここで、クリーニングロール５は独立の機能部材であってもよいし、他の機能部材（例えば感光体ドラムなど）と兼用してもよい。
尚、クリーニングロール５には通常クリーニング用バイアスが印加され、ベルト状部材１上の残留トナーＴを静電吸着するようになっている。
【００１５】
また、層厚調整部材６としては、残留トナーＴ層を引き伸ばし調整するものであれば、ブレード状、ロール状など任意の形態でよく、通常はベルト状部材１に所定の押圧力で接触配置されるが、ベルト状部材１に非接触でも、残留トナーＴ層が基準厚を超えた時点で当該残留トナーＴ層に接触する態様や、あるいは、ベルト状部材１裏面に常時接触で、電界カーテンの作用で層厚調整する態様をも含む。
更に、層厚調整部材６としては、図１に示すように、残留トナーＴ層の厚みｄ０を基準厚以下の所定厚ｄ１に調整するものであればよい。
ここでいう「基準厚」とは、トナーの種類（粒径、帯電量など）や帯電制御部材７の帯電能力に応じて適宜選定されるものであり、残留トナーＴ層全体について、帯電制御部材７による帯電極性及び帯電量を所望の状態に制御することが保証可能な厚みを意味する。
【００１６】
また、ベルト状部材１に層厚調整部材６が接触配置される態様にあっては、層厚調整部材６がベルト状部材１に強く押し当てられていると、層厚調整部材６から受ける荷重により残留トナーＴがベルト状部材１に強く押し付けられてしまい、残留トナーＴとベルト状部材１との機械的な吸着力が強くなる。
一方、層厚調整部材６がベルト状部材１に非常に弱く押し当てられていると、層厚調整部材６から受ける荷重により残留トナーＴを移動させる力が働かず、残留トナーＴ層を均一に引き伸ばすことが難しくなり、薄層にすることができない。また、薄層にできた場合にも部分的な斑ができやすくなる。
このため、ベルト状部材１に対する層厚調整部材６の押圧力については、ベルト状部材１及び層厚調整部材６の材質により適切な荷重に設定することが必要である。
【００１７】
また、帯電制御部材７は、残留トナーＴの帯電極性、帯電量を制御するものであれば適宜選定してよく、層厚調整部材６と通常別体であるが、両機能を実現可能であれば、一体的に構成してもよい。
この帯電制御部材７の形態についてはロール状を始め適宜選定して差し支えなく、通常帯電制御部材７には帯電用バイアスが印加される。
【００１８】
更に、層厚調整部材６がベルト状部材１に対して当接、離間するリトラクト機構８を備えるようにすればよい。
ここで、リトラクト機構８は、層厚調整部材６がベルト状部材１に対して当接、離間するものであればよく、例えば機械的又は電気的に層厚調整部材６をリトラクトさせる等適宜設計変更して差し支えない。
このリトラクト機構８によれば、残留トナーＴの層厚調整時にのみ、ベルト状部材１に対して層厚調整部材６を当接させるようにすることができるため、ベルト状部材１に対する負荷が軽減され、ベルト状部材１の劣化や、トナーの変形によるトナー付着を防止することができる。
【００１９】
また、リトラクト機構８は、ベルト状部材１に残留したトナーＴがベルト状部材１に対する層厚調整部材６当接位置Ｘ通過前に、層厚調整部材６がベルト状部材１に当接し、前記残留トナーＴがベルト状部材１に対する層厚調整部材当接位置Ｘ通過後であって、ベルト状部材１上の未転写トナーがベルト状部材１に対する層厚調整部材当接位置Ｘ通過前に、層厚調整部材６がベルト状部材１から離間するように設けることが好ましい。このように、残留トナーＴの通過時には層厚調整部材６がベルト状部材１に当接して残留トナーＴの層厚を調整し、未転写トナー像通過時には層厚調整部材６がベルト状部材１から離間するように設定すれば、作成した画像への影響を抑えると共に、ベルト状部材１に対する層厚調整部材６による負荷を必要最小限にすることができるため、ベルト状部材１の劣化を防止することができる。
尚、ベルト状部材１の劣化防止の観点からは、リトラクト機構８は、層厚調整部材６に限らず、帯電制御部材７やクリーニングロール５にも適用することが好ましい。
【００２０】
また、このような技術的手段において、ベルト状部材１に残留したトナーＴ量を検知する検知手段９と、検知手段９による検知結果に基づいて層厚調整部材６を制御する制御手段１０とを備えることが好ましい。このように、検知手段９により、例えば残留トナーＴの層厚が薄く、残留トナーＴの薄層化を行わなくても、帯電制御部材７により残留トナーＴの帯電量及び帯電分布を制御することが可能であると判断された場合には、制御手段１０により層厚調整部材６のベルト状部材１への当接を行わないように制御することができる。すなわち、層厚調整部材６のベルト状部材１への当接を必要なときにのみ、選択的に行うことができ、ベルト状部材１への負荷を軽減することができる。
ここで、検知手段９による検知方法としては、例えばベルト状部材（感光体や中間転写体等）上の画像濃度を検知する方法、環境やシート等各種条件から求められる転写率によりベルト状部材に残留するトナーＴ量を推定する方法、スキャン情報やコンピュータ等からの出力情報から画像濃度を推定する方法、転写ミスを判別するためのシートジャムを検知する方法、シート面積よりも大きい画像形成が行われたか否かを判断するためのシートサイズや、画像形成装置の各種設定条件に基づいて検知する方法等が挙げられる。
また、制御手段１０は、検知手段９により検知された残留トナーＴ量に基づいて、層厚調整部材６をベルト状部材１に対して当接、離間させるものであれば適宜選定して差し支えないが、例えばコンピュータによる制御等が挙げられる。
【００２１】
更に、例えば残留トナーＴ量が層厚調整部材６による薄層化可能範囲を超える量であると検知手段９が検知した場合には、制御手段１０が層厚調整部材６を制御することにより、ベルト状部材１の画像領域外に残留トナーＴを滞留させることが好ましい。
ここで、残留トナーＴが多量である場合には、層厚調整部材６先端に残留トナーＴが堆積し、トナー溜まりが生じる。このとき、ベルト状部材１に残留トナーＴの薄層化を行うための領域が十分にある場合には、層厚調整部材６先端の残留トナーＴも徐々に減少し、トナー溜まりが解消されるが、連続して画像形成を行う際に、次画像への影響を抑えつつ、限られた領域でトナー溜まりを解消することは困難である。
そこで、残留トナーＴ量が多く、層厚調整部材６による薄層化可能範囲を超えるような場合には、画像形成に影響を及ぼさない画像領域外に一時的に残留トナーＴを滞留させるようにすればよい。
【００２２】
また、その後、ベルト状部材１の画像領域外に滞留させた残留トナーＴを回収することが好ましい。
画像領域外に滞留させた残留トナーＴ（以下滞留トナーという。）は、画像形成に影響を及ぼすことはないが、まとまった状態で放置しておくと、静電的に回収することが困難となり、また、トナー汚れや固着の原因となることもあるため、回収することが好ましい。
ここで、滞留トナーの回収は、前記層厚の厚い残留トナーＴの回収方法と同様に、層厚調整部材６により薄層化した後、帯電制御部材７により極性及び帯電量を制御してクリーニングロール５により回収すればよい。
更に、滞留トナーの回収は、例えば一連の画像形成が終了した後に行う、一連の画像形成前に行う、画像形成装置の電源を入れたときに行う、一定の回数画像形成を行った後に行う等、回収のタイミングは適宜選定して差し支えない。 また、このようなタイミングで回収を行えば、画像出力速度が低下する等の不都合を回避することもできる。
【００２３】
更に、本発明は、クリーニング装置４に限られるものではなく、これを用いた画像形成装置をも対象とする。
この場合、本発明は、図１に示すように、トナー像ＴＺが担持されるベルト状部材１と、このベルト状部材１上のトナー像ＴＺを転写媒体２に転写する転写装置３と、ベルト状部材１に残留するトナーＴを清掃するクリーニング装置４とを備えた画像形成装置において、クリーニング装置４として、上述したクリーニング装置を用いるようにしたものである。
この種の画像形成装置において、中間転写型の画像形成装置にあっては、ベルト状部材１を中間転写体として使用する態様が代表的である。
【００２４】
次に、上述したクリーニング装置４の作用について説明する。
例えばベルト状部材１上に形成されたトナー像ＴＺを転写媒体２に転写した後に、ベルト状部材１上には未転写トナーＴが残留するが、この残留トナーＴがクリーニング装置４にて清掃される。
一般に、残留トナーＴを清掃するに当たり、ベルト状部材１にクリーニング用バイアスが印加されたクリーニングロール５を接触しただけでは、残留するトナーＴの帯電分布が幅広く、また、環境が異なれば帯電分布も異なるため、ベルト状部材１からクリーニングロール５への電気的な吸着（トナーの移動）が不安定で十分には行われない。
【００２５】
このため、クリーニングロール５により安定して電気的な吸着（トナーの移動）を行うには、残留トナーＴの極性を揃えるために別途帯電制御部材７を用い、帯電用バイアスを印加し、吸着前の残留トナーＴの帯電極性及び帯電量を制御する。
このとき、単色の場合には、例えば図３（ａ）に示すように、転写後、ベルト状部材１に残留するトナーＴ量も少なく、帯電制御部材７でほとんどの残留トナーＴを静電的に吸着可能な帯電とすることが可能である。
【００２６】
しかしながら、単色のトナー量を１００％とした時に、二色重ねた画像のようにトナー量が２００％となったり、特に三色重ねた画像のようにトナー量が３００％となった場合、言い換えれば、残留トナーＴが厚層の場合には、図３（ｂ）に示すように、転写後、ベルト状部材１に残留するトナーＴ量も増え、帯電制御部材７により残留トナーＴの帯電量を制御しようとしても、下層の残留トナーＴまで静電的に吸着可能な帯電とすることが難しい。
この場合、ベルト状部材１上にある残留トナーＴのうち下層の残留トナーＴはクリーニングロール５側に回収されず、ベルト状部材１側に残存してしまう懸念がある。
【００２７】
そこで、例えば帯電制御部材７の前に層厚調整部材６を設け、この層厚調整部材６にて、帯電制御部材７で静電的に吸着可能な帯電とし得る程度のトナー量（基準厚ｄ以下のトナー量に相当）に残留トナーＴ層を調整することにより、例えば図２（ｂ）に示すように、二色重ねた画像のようにトナー量が２００％となったり、特に三色重ねた画像のようにトナー量が３００％となった場合にも、図２（ａ）に示すように、例えば単色のトナー量と同程度の残留トナーＴの重なり状態となる。
このため、層厚調整部材６を通過した残留トナーＴについては、帯電制御部材７でほとんどの残留トナーＴを静電的に吸着可能な帯電とし得るため、クリーニングロール５により安定して電気的な吸着（トナーの移動）を行うことが可能となる。
【００２８】
また、像形成担持体（例えば感光体）上に形成されたトナー像ＴＺがベルト状部材１（例えば中間転写ベルト）に転写されるとき、層厚調整部材６が中間転写ベルトに接触したままでは、転写画像に触れてしまい、転写画像が乱れてしまう。
このとき、感光体上に形成されたトナー像ＴＺが中間転写ベルトに転写され、層厚調整部材６が中間転写ベルトに接触する位置に来るまでに、リトラクト機構８により、層厚調整部材６が中間転写ベルトから離間させられるため、転写画像の乱れを防止することができる。
更に、検知手段９により、中間転写ベルト上の残留トナーＴの層厚が厚いと判断された場合には、電気的に吸着、回収するためには、層厚調整部材６による薄層化を行うことが必要であるが、例えば、検知手段９により残留トナーＴの層厚が薄いと判断され、そのままでも帯電制御部材７による残留トナーＴの帯電量及び帯電分布を制御可能である場合には、層厚調整部材６による簿層化は不要となる。従って、残留トナーＴの層厚が薄い場合には、検知手段９の検知結果に基づいて制御手段１０がリトラクト機構８にて層厚調整部材６を中間転写ベルトから離間させる。
このように、層厚調整部材６を中間転写ベルトから離間させることにより、層厚調整部材６による中間転写ベルトへの負荷が軽減され、中間転写ベルトの劣化やトナーの変形によるトナー付着を抑えることができる。
【００２９】
更に、層厚の厚い残留トナーＴを簿層化する場合、層厚調整部材６先端部には一時的にトナー溜まりができる。このとき、簿層化のために十分な領域がある場合には、層厚調整部材６先端部の残留トナーＴも徐々に減少し、ついには層厚調整部材６先端のトナー溜まりは解消される。
しかしながら、連続して画像形成を行なう場合の限られた領域で、また連続して画像形成を行う次画像への影響を小さくするために、層厚調整部材６先端に堆積するトナー溜りを処理する必要がある。
そこで、検知手段９により中間転写ベルト上に転写後も残留するトナーＴ量を検知し、層厚調整部材６により残留トナーＴを電気的に吸着し回収可能な量に薄層化した後に、層厚調整部材６先端部に滞留トナーが滞留するトナー量であると判断した場合には、層厚調整部材６先端部の滞留トナーを、画像領域外、すなわち残留トナーＴが層厚調整部材６の中間転写ベルト当接位置を通過した後、中間転写ベルトの転写前のトナー画像が層厚調整部材６の中間転写ベルト当接位置通過前の領域で層厚調整部材６を離間させることにより、滞留トナーを中間転写ベルト上に、まとまった状態で残すようにすればよい。
このとき、中間転写ベルト上に滞留トナーはあるが、画像領域外であるために直に転写画像に影響が及ぶことはない。
しかし、上記のように画像領域外に滞留トナーを残したままにしておくと、まとまった状態となっているためそのままでは静電的に吸着し回収することが難しく、またトナー汚れや固着の原因となることがあるため、回収することが望ましい。
従って、このまとめられた状態の残留トナー（以下、滞留トナー）は、層厚の厚いトナー画像と同様に、そのままでは極性および帯電量を望ましい状態に制御することが難しいため、層厚調整部材６により帯電制御部材７で静電的に吸着可能な帯電とすることが可能なトナー量にトナー層の厚さを簿層化し、クリーニングロール５により吸着し回収することができるようにすることが必要となる。
【００３０】
また、滞留トナーの回収は、残留トナーＴ層を引き伸ばすスペースを確保することができれば回収処理をすることができるので、検知手段９の検知結果に基づいて、一連の画像形成工程の中で、中間転写ベルト一周分画像形成を遅らすことにより簿層化領域を確保する、中間転写ベルト二周分画像形成を遅らすことにより簿層化領域を確保する、更に、任意の位置から画像形成を行えるような方式で中間転写ベルトを用いる場合は、任意の領域分だけ画像形成を遅らすことにより簿層化領域を確保する等、堆積した滞留トナー量の情報に応じて変えることにより、使用者が受ける不利益を小さく抑えながら、滞留トナーの回収処理をすることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図４は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す概略構成図である。
同図において、画像形成装置は、装置本体１６内に、感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１からトナー像を転写させるために前記感光体ドラム１１に接触配置される中間転写ベルト２０とを有する。
本実施の形態において、感光体ドラム１１は光の照射によって抵抗値が低下する感光層を備えたものであり、この感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１を帯電する帯電装置１２と、帯電された感光体ドラム１１上に各色成分（本例ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）の静電潜像を書込む露光装置１３と、感光体ドラム１１上に形成された各色成分潜像を各色成分トナーにて可視像化するロータリ型現像装置１４と、前記中間転写ベルト２０と、感光体ドラム１１上の残留トナーを清掃するクリーニング装置１５とが配設されている。
【００３２】
ここで、帯電装置１２としては、例えば帯電ロールが用いられるが、コロトロンなどの帯電器を用いてもよい。
また、露光装置１３は感光体ドラム１１上に光によって像を書き込めるものであればよく、本例では、例えばＬＥＤを用いたプリントヘッドが用いられるが、これに限られるものではなく、ＥＬを用いたプリントヘッドでも、レーザビームをポリゴンミラーでスキャンするスキャナなど適宜選定して差し支えない。
更に、ロータリ型現像装置１４は各色成分トナーが収容された現像器１４ａ〜１４ｄを回転可能に搭載したものであり、例えば感光体ドラム１１上で露光によって電位が低下した部分に各色成分トナーを付着させるものであれば適宜選定して差し支えなく、使用するトナーも形状、粒径など特に制限はなく、感光体ドラム１１上の静電潜像上に正確に載るものであればよい。尚、本例では、ロータリ型現像装置１４が用いられているが、４台の現像装置を順に並べた配置として用いるようにしてもよい。
更にまた、クリーニング装置１５については、感光体ドラム１１上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式を採用したもの等適宜選定して差し支えない。
但し、転写率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング装置１５を使用しない態様もあり得る。このとき、中間転写ベルト２０上の残留トナーを感光体ドラム１１で回収する方式とした場合には、感光体ドラム１１で回収した感光体ドラム１１上の残留トナーを回収する機構（例えば現像剤を回収可能な現像装置など）が必要となる。
【００３３】
また、中間転写ベルト２０は、図４に示すように、３つの張架ロール２１〜２３に掛け渡されるものであって、ロータリ型現像装置１４とクリーニング装置１５との間に位置する感光体ドラム１１に対応する部位に対向配置されている。
ここで、この中間転写ベルト２０と感光体ドラム１１とは夫々別駆動系で駆動されており、張架ロール２１〜２３のうち、例えば張架ロール２１が駆動ロールとして機能するようになっている。
そして、中間転写ベルト２０が感光体ドラム１１にニップする部位には中間転写ベルト２０の裏側から一次転写装置としての一次転写ロール２５が接触配置されており、所定の一次転写バイアスが印加されている。
更に、中間転写ベルト２０の張架ロール２２に対向した部位には、二次転写装置としての二次転写ロール２６が張架ロール２２をバックアップロールとして対向配置されており、例えば二次転写ロール２６に所定の二次転写バイアスが印加され、バックアップロールを兼用する張架ロール２２が接地されている。
更にまた、中間転写ベルト２０の二次転写部位の下流側で且つ一次転写部位の上流側にはクリーニング装置（ベルトクリーナ）３０が配設されている。
また、用紙などの記録材４０は、供給トレイ４１に収容されており、ピックアップロール４２にて供給された後、レジストロール４３を経て二次転写部位に導かれ、搬送ベルト４４を通じて定着装置５０へ搬送され、更に、搬送ロール４５、排出ロール４６を経て排出トレイ４８へと搬送されるようになっている。
【００３４】
本実施の形態において、中間転写ベルト２０としては、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成樹脂又は各種のゴムに、カーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が１０６〜１０１４Ω・ｃｍとなるものが使われている。
ここで、弾性を有する中間転写ベルト（以下必要に応じて弾性中間転写ベルトという）２０としては、導電性弾性層の主基材として、シリコーンゴム、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム等が用いられ、導電性保護層の材料は、摩擦抵抗の低減、電気特性の環境に対する安定性、表面粗さ低減による残留トナークリーニング性の向上といった目的を達成できるものであれば、特に限定されないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体（ＰＦＡ）、ＰＶｄＦなどのフッ素樹脂系ポリマーを、アルコール可溶性ナイロン系、シリコーン樹脂系、シランカプラー、ウレタン樹脂系のエマルションや有機溶剤に、溶解・分散した塗料を使用することができる。これら保護層は、ディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコートなどにより、上記の塗料を塗布することにより設けることができる。さらに、保護層に表面処理または研磨を施すことにより離型性、導電性、耐磨耗性、表面クリーニング性を改善することができる。
本例では、例えば弾性中間転写ベルト２０が用いられるものとする。
【００３５】
また、本実施の形態において、二次転写ロール２６及びクリーニング装置（ベルトクリーナ）３０は、中間転写ベルト２０と接離可能に配設されており、カラー画像が形成される場合には、最終色の未定着トナー像が中間転写ベルト２０上に一次転写されるまで、少なくともクリーニング装置３０は中間転写ベルト２０から離間している。
ここで、二次転写ロール２６は、カーボンを分散したウレタンゴムのチューブからなる表面層と、カーボンを分散した発泡ウレタンゴムからなる内部層とを備えており、当該二次転写ロール２６の表面には、フッ素コートが施されている。
この二次転写ロール２６は、その体積抵抗率が１０３〜１０１０Ω・ｃｍに設定され、ロール径が例えばφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば３０°（アスカＣ）に設定される。
一方、バックアップロール（張架ロール）２２は、カーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブからなる表面層と、ＥＰＤＭのゴムからなる内部層とを備えており、その表面抵抗率が１０７〜１０１０Ω／□、ロール径が例えばφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカＣ）に設定される。
【００３６】
更に、本実施の形態において、クリーニング装置３０は、図４及び図５に示すように、張架ロール２１に対向する位置にて中間転写ベルト２０に接離自在に接触し且つ中間転写ベルト２０上の残留トナーを静電的に吸着するクリーニングロール３１と、このクリーニングロール３１の上流側に位置する張架ロール２３に対向する位置にて中間転写ベルト２０に接離自在に接触し且つ中間転写ベルト２０上の残留トナーの層厚を調整する層厚調整部材３２と、この層厚調整部材３２の下流側で張架ロール２３に対向する位置にて中間転写ベルト２０に接離自在に接触し且つ中間転写ベルト２０上の残留トナーの帯電極性及び帯電量を制御する帯電制御部材３３とを備えている。
【００３７】
本実施の形態において、クリーニングロール３１には、図５に示すように、クリーニング用バイアスＶＢＣを印加するためのバイアス電源３５が接続されている。
ここで、クリーニングロール３１としては、ロールの軸としての導電性支持体は鉄・ニッケルメッキ処理鉄・銅・ステンレスなどを用い、導電性弾性体層としてはエピクロロヒドリンゴム・ポリエーテルウレタン・ポリエステルウレタンゴム・クロロプレンゴム・ＮＢＲ・ＥＰＤＭブレンドＮＢＲゴム・ＳＢＲゴム・ブチルゴム等にアルカリ金属・４級アンモニウム塩構造を有する各種アルキルアンモニウム塩を０．０１〜１０％混合させ、表面層に使用されるバインダー樹脂としてはポリエステル・ポリアミド・ポリウレタン・メラミン樹脂・ＰＭＭＡまたはＰＭＢＡのようなアクリル樹脂・ポリビニルブチラール・ポリビニルアセタール・ポリアリレート・ポリカーボネート・フェノキシ樹脂・ポリ尿素・ポリ酢酸ビニル等を挙げることができる。
更に、クリーニングロール３１としては、抵抗値として、体積抵抗率で１０５〜１０１１Ω・ｃｍ（１ｋＶ印加時）が望ましいが、これに限定されるものではなく、以下に述べるように金属ロールを使用することも可能である。
例えば弾性中間転写ベルト２０を使用する場合は、中間転写ベルト２０が弾性部材であるため、中間転写ベルト２０とクリーニングロール３１との密着性が上がるため、クリーニングロール３１として鉄・ニッケルメッキ処理鉄・銅・ステンレスなどでできた金属ロールのように硬度の高い部材を使用することもできる。
尚、クリーニングロール３１上には図示外のトナー回収部材が設けられ、クリーニングロール３１に吸着された残留トナーを掻き取り除去するようになっている。また、クリーニングロール３１を使用せず、一次転写部にて中間転写ベルト２０上の残留トナーを静電的に感光体ドラム１１（クリーニングロールとして実質的に機能）に吸着させ、感光体ドラム１１のクリーニング装置１５により回収することも可能である。
【００３８】
また、本実施の形態において、層厚調整部材３２としては層厚調整ブレードが用いられ、この層厚調整ブレード３２には薄層用バイアスＶＢＨを印加するためのバイアス電源３６が接続されている。
ここで、層厚調整ブレード３２としては、ブレード状のものであれば、導電性部材だけ、絶縁性部材だけ、あるいは、両者を用いて適宜製造して差し支えないが、本実施の形態では、図５に示すように、導電性板材５１の先端側片面を絶縁性被覆材５２で被覆したものが用いられる。
ここで、導電性板材５１としては例えばＳＵＳ板が用いられ、また、絶縁性被覆材５２としては例えばウレタンゴムが用いられ、具体例としては、０．２ｍｍ厚で幅２０ｍｍ（自由長１５ｍｍ）のＳＵＳ板に、０．５ｍｍ厚のウレタンゴムを先端から１０ｍｍの位置まで被覆したものが挙げられる。
【００３９】
そして、この層厚調整ブレード３２の押圧方式としては、ドクター方式でもワイパー方式でも可能であるが、例えば弾性中間転写ベルト２０に対して負荷を小さくするにはワイパー方式が望ましい。
更に、層厚調整ブレード３２の食い込み量、設定角度（中間転写ベルト２０に対して傾斜姿勢角度）、接触面粗さなどについては中間転写ベルト２０の画像形成に問題とならない負荷荷重の範囲で適宜設定するようにすればよい。
具体例としては、弾性中間転写ベルト２０に対して、層厚調整ブレード３２の先端の食い込み量を０．６ｍｍ、設定角度を１０°、接触面粗さを２０Ｒａに設定した態様が挙げられる。
【００４０】
更に、薄層用バイアスＶＢＨとしては、直流成分のみ、交流成分のみ、あるいは両成分を含むものなどいずれでも差し支えないが、残留トナー層の薄層効果を良好に保つという観点からすれば、少なくとも直流成分を含むバイアス、好ましくは直流成分を重畳した交流成分を含むバイアスがよい。
【００４１】
また、本実施の形態において、図６（ａ）（ｂ）に示すように、クリーニング装置３０は、残留トナーＴ量を検知する検知装置３８及び、この検知装置３８の検知結果に基づいて層厚調整ブレード３２を制御する制御装置３９を備えている。そして、この制御装置３９に制御されることにより、層厚調整ブレード３２は、リトラクト機構６０にて、中間転写ベルトに対して当接、離間するようになっている。
すなわち、リトラクト機構６０は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、張架ロール２３に対向配置された略Ｖ字状のリンクアーム６１をその屈曲部を回転中心として支持軸６１ｃで支持すると共に、リンクアーム６１の一端６１ａには層厚調整ブレード３２を設け、支持軸６１ｃを回転中心として、リンクアーム６１が回転することにより、層厚調整ブレード３２が中間転写ベルト２０に当接する位置に常時復帰するように、他端６１ｂを付勢スプリング６２にて付勢したものである。
また、リンクアーム６１の他端６１ｂの付勢スプリング６２と対向する部位にはカム６３が回転自在に設けられ、装置本体１６からの制御信号により動作する図示外のソレノイドによる駆動力により回転し、カム６３の突出片６３ａが他端６１ｂに接触可能となるように設けられている。
更に、カム６３の回転は、検知装置３８の検知結果に基づいて、制御装置３９により制御されるようになっている。
尚、本例ではカム６３を回転させるための駆動手段として、ソレノイドを用いたが、モーター等適宜選定して差し支えない。
【００４２】
また、本実施の形態において、図５に示すように、帯電制御部材３３としては例えば帯電制御ロールが用いられ、この帯電制御ロール３３には帯電用バイアスＶＢＴを印加するためのバイアス電源３７が接続されている。
ここで、帯電制御ロール３３としては、クリーニングロール３１と同様に構成して差し支えないが、体積抵抗率がクリーニングロール３１より低い、１０２〜１０８Ω・ｃｍ（１ｋＶ印加時）となるものが望ましい。但し、この範囲に限定されるものではなく、前記クリーニングロール３１と同様に、金属ロールを使用することも可能である。
尚、本実施の形態では、層厚調整ブレード３２、帯電制御ロール３３はクリーニングロール３１に対向する張架ロール２１とは異なる張架ロール２３に対向配置されているが、レイアウト上可能であれば、同一の張架ロールに対向させるようにしてもよい。これらのことは、以下の実施の形態においても同様である。
【００４３】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動についてクリーニング装置を中心に説明する。
本実施の形態に係る画像形成装置において、感光体ドラム１１上に各色成分トナー像が順次形成され、一次転写位置にて中間転写ベルト２０に順次転写した後、二次転写位置にて記録材４０に一括転写される。
このような作像過程において、中間転写ベルト２０上に残留したトナーＴは、図５に示すように、クリーニング装置（ベルトクリーナ）３０にて回収される。
【００４４】
すなわち、図７に示すように、クリーニング処理が開始されると、まず、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴ量が図５に示す検知装置３８により検知される。そして、残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以上か否かが判別され、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴが薄層（残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以下）の場合には、図６（ａ）に示すように、層厚調整ブレード３２は中間転写ベルト２０に対して離間した状態を保持し、また、図８（ａ）に示すように、残留トナーＴは層厚調整ブレード３２をそのまま通過した後に、帯電制御ロール３３部位に到達するが、もともと残留トナーＴ層が薄層であるため、帯電制御ロール３３による帯電極性及び帯電量の制御が確実に行われる。
このため、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１部位に到達した残留トナーＴは略完全にクリーニングロール３１に静電吸着され、図示外のトナー回収部材にて回収される。
【００４５】
一方、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴが厚層（残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以上）の場合には、図８（ｂ）に示すように、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴは、層厚調整ブレード３２を通過する段階で、基準厚ｄ（本例では、例えば単色モード時に残留するトナー層厚程度）以下に層厚が調整される。
ここで、層厚の調整は、図９（ａ）に示すように、中間転写ベルト２０上に画像Ｇが転写される際には、層厚調整ブレード３２は中間転写ベルト２０から離間しているが、中間転写ベルト２０上に転写された画像Ｇの終端が層厚調整ブレード３２の当接位置を通過した後であって（同図（ｂ））、残留トナーＴが層厚調整ブレード３２の当接位置を通過する直前までの間に（同図（ｃ））、層厚調整ブレード３２が中間転写ベルト２０に当接し、残留トナーＴを薄く引き延ばす（同図（ｄ））。
また、このとき、制御装置３９による層厚調整ブレード３２の制御は、図６（ｂ）に示すように、リトラクト機構６０にて、図示外のソレノイドからの駆動力により、カム６３が回転すると、その突出片６３ａがリンクアーム６１の他端６１ｂから離れる。そして、付勢スプリング６２の付勢力に沿って、リンクアーム６１が支持軸６１ｃを回転中心として時計回りに回転し、層厚調整ブレード３２が中間転写ベルト２０に当接する。
その後、図９（ｅ）に示すように、中間転写ベルト２０上に転写された画像Ｇの先端が層厚調整ブレード３２の当接位置を通過する直前に、層厚調整ブレード３２は中間転写ベルト２０から離間する。
このため、この層厚調整ブレード３２の下流側に位置する帯電制御ロール３３に、層厚調整された残留トナーＴが到達すると、当該残留トナーＴ層は基準厚ｄ以下であるから、この残留トナーＴは帯電制御ロール３３にて所定の帯電極性及び帯電量に制御される。
よって、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１部位に到達した残留トナーＴは略完全にクリーニングロール３１に静電吸着され、図示外のトナー回収部材にて回収される。
【００４６】
◎実施の形態２
次に、本発明に係るクリーニング装置の実施の形態２について説明する。
本実施の形態に係るクリーニング装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、検知装置３８が層厚調整ブレード３２による薄層化可能範囲を超える多量の残留トナーＴが存在すると検知した場合に、制御装置３９が層厚調整ブレード３２を制御することにより中間転写ベルト２０上の画像領域外に残留トナーＴを一時的に滞留させ、その後に回収するようになっている。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【００４７】
図１０（ａ）（ｂ）は、夫々シートサイズがＡ４サイズ又はＡ３サイズである場合における画像領域と残留トナーＴを滞留させるための画像領域外とを示す説明図である。
例えばＡ４サイズ機を採用する場合には、円筒形の中間転写ベルト２０を展開すると図１０（ａ）に示すように、Ａ４縦の領域に画像が転写されるが、中間転写ベルト２０はＡ４縦サイズよりも長く設けられており、通常、次の画像も略同一の位置から転写される。従って、Ａ４サイズの縦の画像終端から次の画像の先端までの領域（図１０（ａ）に示す画像領域外）を残留トナーＴの滞留領域として使用することができる。
尚、毎回転写位置が異なる方式を採用した画像形成装置においては、例えば画像領域外を記憶させる記憶手段を具備させ、この記憶手段からの情報に基づいて画像領域外を特定するようにすればよい。
【００４８】
また、例えばＡ３サイズ機を採用する場合において、Ａ４横の画像を作成するときには、図１０（ｂ）に示すように、画像領域Ａ，Ｂの２箇所の領域を使用することができるため、画像領域Ａ，Ｂ間の画像領域外Ａ’，Ｂ’を残留トナーを滞留させる滞留領域とすることができるが、サイズの異なる画像を転写するような場合には、事前に滞留トナーの回収を行っておくことが必要となる。
また、画像領域外Ａ’を画像領域外Ｂ’より進行方向において短く設けることにより、画像領域外Ｂ’のみを滞留領域とすることができ、この場合には画像領域外Ｂ’に重なる画像サイズの転写を行うまで、滞留トナーの回収を遅延させることができる。
更に、画像を均等配置しない場合には、薄層化を画像領域Ａ，Ｂの引き伸ばしを画像領域外Ｂ’の領域より長い領域で行うことができる。
更にまた、奇数の画像を転写する場合には、画像領域Ｂも薄層化の領域として使用することができる。
【００４９】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動についてクリーニング装置を中心に説明する。
図１１に示すように、クリーニング処理が開始されると、まず、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴ量が図５に示す検知装置３８により検知される。そして、残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以上か否かが判別され、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴが薄層（残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以下）の場合には、図６（ａ）に示すように、層厚調整ブレード３２は中間転写ベルト２０に対して離間した状態を保持し、残留トナーＴは層厚調整ブレード３２をそのまま通過した後に、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１部位に到達した残留トナーＴはクリーニングロール３１に静電吸着され、図示外のトナー回収部材にて回収される。
【００５０】
一方、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴが厚層（残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以上）の場合には、図１１に示すように、更に、その層厚が層厚調整ブレード３２による層厚調整許容範囲か否かが判断される。
また、残留トナーＴの層厚が層厚調整許容範囲内である場合には、図６（ｂ）に示すように、層厚調整ブレード３２がリトラクト機構６０にて中間転写ベルト２０に当接し、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴは、層厚調整ブレード３２を通過する段階で、基準厚ｄ（本例では、例えば単色モード時に残留するトナー層厚程度）以下に層厚が調整される。
そして、薄層化された残留トナーＴは、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１部位に到達、クリーニングロール３１に静電吸着され、図示外のトナー回収部材にて回収される。
【００５１】
これに対して、残留トナーＴの層厚が層厚調整許容範囲を超える場合には、残留トナーＴの層厚調整ブレード３２による薄層化が行われた後、更に、図１２（ａ）に示すように、層厚調整ブレード３２先端に溜まった残留トナーＴ（以下滞留トナーＴ’という）は、同図（ｂ）に示すように、層厚調整ブレード３２がリトラクト機構（図６（ｂ）参照）にて離間することにより、中間転写ベルト２０上の画像領域外（図１０（ａ）（ｂ）参照）に滞留させられる。
そして、同図（ｃ）に示すように、薄層化された残留トナーＴについては、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１部位に到達、クリーニングロール３１に静電吸着され、図示外のトナー回収部材にて回収され、画像領域外の滞留トナーＴ’は、静電的な回収が十分に行われず、一部滞留したままの状態となる。
【００５２】
また、図１３（ａ）に示すように、静電的な回収が十分に行われなかった滞留トナーＴ’を放置したままにしておくと、トナー汚れやトナー固着が発生する。このため、例えば一連の画像形成の後に、同図（ｂ）に示すように、リトラクト機構６０（図６（ｂ）参照）にて層厚調整ブレード３２を中間転写ベルト２０に当接し、同図（ｃ）に示すように、滞留トナーＴ’を薄層化させ、更に、同図（ｄ）に示すように、リトラクト機構６０（図６（ａ）参照）にて層厚調整ブレード３２を中間転写ベルト２０から離間させた後、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１に静電吸着されるようにすればよい。
【００５３】
本実施の形態によれば、中間転写ベルト２０上に残留したトナーＴ量が多く、層厚調整ブレード３２により簿層化する際に、層厚調整ブレード３２先端にトナー溜まりができる場合でも、中間転写ベルト２０の画像領域外に一時的に残留トナーＴを滞留させ、その後、回収するようにしたので、大量の残留トナーＴが発生した場合にも、残留トナーＴのクリーニング性能を良好に保ちつつ、円滑な次画像形成を行うことができる。
【００５４】
◎実施の形態３
図１４は本発明に係る画像形成装置の実施の形態３を示す概略構成図である。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、弾性中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１１からトナー像を転写させるために前記感光体ドラム１１に所定の接触領域ｘにて感光体ドラム１１形状に沿うように接触するものである。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
特に、本例では、中間転写ベルト２０は、４つの張架ロール２１〜２４に掛け渡されるものであって、ロータリ型現像装置１４とクリーニング装置１５との間に位置する感光体ドラム１１面に沿う形で所定の接触領域ｘだけ密着配置されている。
また、本例では、中間転写ベルト２０には独立した駆動系が設けられておらず、この中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１１を駆動源とし、感光体ドラム１１との接触領域ｘを介して従動回転するようになっている。
【００５５】
従って、本実施の形態によれば、感光体ドラム１１と弾性中間転写ベルト２０とは比較的広い接触領域ｘにて接触配置されており、しかも、弾性中間転写ベルト２０により弾性押圧されているため、感光体ドラム１１と弾性中間転写ベルト２０との間のタック面圧はそれほど高くなく、しかも、弾性中間転写ベルト２０によるトナー像の包み込み動作が行われ、感光体ドラム１１上のトナー像が弾性中間転写ベルト２０側に一次転写される。
このとき、弾性中間転写ベルト２０への転写画像には、大きなタック面圧によるホロキャラクターなどの画質欠陥はなく、高い転写効率で転写されるため、記録材上のカラー画像品質は極めて良好に保たれる。
【００５６】
また、本実施の形態にあっては、その分、装置構成が簡略化されるほか、クリーニング装置３０を構成する各クリーニング部材（クリーニングロール３１、層厚調整ブレード３２、帯電制御ロール３３）は中間転写ベルト２０に対して過剰な負荷を与えなくて済むため、中間転写ベルト２０に独立の駆動系を設けなくても、中間転写ベルト２０は感光体ドラム１１からの駆動を受けて安定的に従動回転する。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るクリーニング装置によれば、ベルト状部材上に残留するトナーが静電的に回収されるクリーニングロールを有し、このクリーニングロールの上流側に、残留トナーの層厚が基準厚以下に調整せしめられる層厚調整部材、及び、残留トナーの帯電極性、帯電量が制御せしめられる帯電制御部材を設け、また層厚調整部材がベルト状部材に対して当接、離間可能なリトラクト機構を備えるようにしたので、残留トナーの状況（残留トナー量あるいは残留トナーの種類）に影響されることなく、ベルト状部材に対する残留トナーのクリーニング性能を常時良好に保つと共に、ベルト状部材に対する負荷を軽減することができる。
更に、このクリーニング装置を用いた画像形成装置にあっては、ベルト状部材を常時清浄に保つことができるため、クリーニング不良に伴う画質欠陥のない、常時良好な画質の画像を容易に得ることができ、また、ベルト状部材に対する負荷に起因する画像乱れ、ベルト状部材の劣化をも防止することができる。
【００５８】
また、ベルト状部材上に残留するトナー量が多い場合には、ベルト状部材の画像領域外に残留トナーを滞留させ、その後に回収するようにすれば、次画像形成への影響を抑えることができ、画像出力速度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】（ａ）は層厚調整部材を通過した後の残留トナーの状態を示す説明図、（ｂ）は層厚調整部材を設けない場合の残留トナーの状態を示す説明図である。
【図３】（ａ）は残留トナーが薄層の場合並びに層厚調整部材通過後における残留トナーの回収状態を示す説明図、（ｂ）は残留トナーが厚層の場合（層厚調整部材なし）における残留トナーの回収状態を示す説明図である。
【図４】実施の形態１に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図５】実施の形態１で用いられるクリーニング装置の詳細を示す説明図である。
【図６】（ａ）は実施の形態１で用いられる層厚調整ブレードの中間転写ベルト離間時の状態を示す説明図、（ｂ）は同層厚調整ブレードの中間転写ベルト当接時の状態を示す説明図である。
【図７】実施の形態１で用いられるクリーニング装置の作動を示すフローチャートである。
【図８】（ａ）は残留トナーが薄層の場合における残留トナーの回収過程を示す説明図、（ｂ）は残留トナーが厚層の場合における残留トナーの回収過程を示す説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は実施の形態１で用いられる層厚調整ブレードの層厚調整過程を模式的に示す説明図である。
【図１０】（ａ）は実施の形態１で用いられる中間転写ベルトのＡ４サイズ機の場合における画像領域と画像領域外について示す説明図、（ｂ）は同中間転写ベルトのＡ３サイズ機の場合における画像領域と画像領域外について示す説明図である。
【図１１】実施の形態２で用いられるクリーニング装置の作動を示すフローチャートである。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態２で用いられる層厚調整ブレードの層厚調整過程及び中間転写ベルトの画像領域外への滞留過程を模式的に示す説明図である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は実施の形態２で用いられる層厚調整ブレードの層厚調整過程及び滞留トナーの回収過程を模式的に示す説明図である。
【図１４】実施の形態３に係る画像形成装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１…ベルト状部材，２…転写媒体，３…転写装置，４…クリーニング装置，５…クリーニングロール，６…層厚調整部材，７…帯電制御部材，８…リトラクト機構，９…検知手段，１０…制御手段，Ｔ…残留トナー，ＴＺ…トナー像，Ｘ…層厚調整部材当接位置
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で用いられるクリーニング装置に係り、特に、ベルト状部材上に残留するトナーを清掃するクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式を利用したカラープリンタ、カラー複写機等の画像形成装置として、中間転写方式を採用するタイプのものが増えつつある。
かかる中間転写方式を採用したカラー画像形成装置は、例えば感光体ドラムの周囲に、帯電、露光、現像及びクリーニングの各電子写真デバイスを配設する一方、前記感光体ドラムの一次転写位置に対し例えば中間転写ベルトを対向配置し、感光体ドラム上に各色成分（例えばイエロ（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ））トナー像を形成し、この各色成分トナー像を一次転写位置にて一次転写装置の静電的作用により中間転写ベルトに順次一次転写した後、中間転写ベルト上に重ね合わされた合成一次転写像を、二次転写位置にて二次転写装置の静電的作用により用紙やＯＨＰシート等の記録材へ二次転写して、所望のカラー画像を記録材上に形成するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、中間転写ベルトから記録材にトナー像を転写する際には、中間転写ベルト上のトナーが全て記録材に転写されるわけではなく、その一部が中間転写ベルトに残留する。そこで、二次転写位置よりも中間転写ベルト走行方向下流側に、中間転写ベルトに残留したトナーを取り除くためのクリーニング装置（ベルトクリーナ）が設けられている。このクリーニング装置には、中間転写ベルト上の残留トナーを掻き取るために、クリーニングのタイミングに合わせてクリーニング部材を接離するようにしたものが用いられる。
ここで、クリーニング部材としては、弾性ブレードやファーブラシ又は導電性ロール等が知られている。
【０００４】
この種のクリーニング装置において、例えばクリーニング部材として弾性ブレードを使用する態様にあっては、弾性ブレードが離間した時に弾性ブレード先端部分に堆積したトナーが中間転写ベルト上に残留し、次プロセスで画像上にブレード跡を発生させるという問題がある。また、長期使用により弾性ブレードと中間転写ベルトとが摩耗し、クリーニング不良・転写効率低下が起こるという問題がある。
また、クリーニング部材としてファーブラシ（ブラシロール）を使用する態様にあっては、装置が大型化・複雑化し、コスト高になるという問題がある。
そこで、これらの問題を解消するという観点からすれば、クリーニング部材として導電性ロール（クリーニングロール）を使用する方式が採用される場合がある。
【０００５】
この種のクリーニングロールを使用したクリーニング方式には、中間転写ベルト上の残留トナーを静電的にクリーニングロールに吸着させるようにして回収する方式（例えば特許文献２，特許文献３参照）と、帯電制御ロールにより中間転写ベルト上の残留トナーの極性を揃えた後に回収用のクリーニングロール（感光体ドラムをも含む）で回収する方式（例えば特許文献４，特許文献５，特許文献６，特許文献７，特許文献８，特許文献９参照）とがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−３２３７０４号公報（第３−５頁，図１）
【特許文献２】
特開平１０−３３３４４７号公報（第２−３頁，図１−２）
【特許文献３】
特開平１１−７２２６号公報（第１−６頁，図１，７）
【特許文献４】
特開平１−１０５９８０号公報（第２−３頁，第１図）
【特許文献５】
特開平４−８１７８５号公報（第２−５頁，第１−５図）
【特許文献６】
特開平９−４４００７号公報（第２−５頁，図１−２）
【特許文献７】
特開２０００−３４１３１号公報（発明の実施の形態の欄，図１−３）
【特許文献８】
特開２００１−４２６５５号公報（発明の実施の形態の欄，図１）
【特許文献９】
特開２０００−２８４６０６号公報（発明の実施の形態の欄，図１）
【特許文献１０】
特開平４−６９６８２号公報（第１−１８頁，第１−４図）
【特許文献１１】
特開平８−２６２８７９号公報（第４−６頁，図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クリーニングロールを使用したクリーニング装置のうち、前者の方式にあっては、トナーと逆極性のバイアス電圧（直流電圧または直流電圧に交流電圧を重畳）を印加してクリーニングロールに吸着させた後、クリーニングロール用ブレードやブラシ等で吸着した残留トナーを掻き落し回収する。
このとき、静電的に吸着することができるトナーは同一極性のトナーとなるが、二次転写残留トナーの帯電分布は必ずしも均一でなく、異なる極性のトナーが混在しているため、回収できないトナーが中間転写ベルト上にとどまり、次の画像形成時に混入するという技術的課題が生ずる。
このため、二次転写残留トナーを充分に回収するために、後者の方式を採用する場合がある。
【０００８】
確かに、後者の方式（極性を揃えた後にトナー回収する方式）では、あらかじめ、帯電制御ロールにより二次転写残留トナーの帯電分布を揃えた後クリーニングロールに吸着させるようにするため、異なる極性のトナーが残留するという技術的課題は小さい。
しかしながら、カラー画像のように、中間転写ベルト上に多くの二次転写残留トナーが残留した場合には、あらかじめ帯電制御ロールにより二次転写残留トナーの帯電分布を揃えようとしても、重層したトナー層のために下層のトナー層まで極性を揃えるということが難しくなる。
【０００９】
また、用紙搬送不良により二次転写されなかったトナーの場合は、さらにトナーが重層しているために、極性を揃え回収するということが難しく、高画質が求められるカラー画像形成装置では画像欠陥につながるという技術的課題がある。更に、カラープリンタ、カラー複写機等の画像形成装置で用いられることがある二成分現像方式の場合は、一成分現像方式に比べて、トナーがキャリアとの摩擦帯電により高い電荷を帯びるため、帯電制御ロールにより二次転写残留トナーの帯電分布を揃えようとしても、帯電分布が幅広くなっていることがあり、十分均一に揃えることが難しく、また、本来の極性と異なる極性に揃えようとするとさらに難しくなり、十分なクリーニングが行われないという技術的課題がある。
【００１０】
また、従来における他のクリーニング方式として、例えばクリーニング部材としてのブラシロールに先立ってトナー回収ロールを配設し、このトナー回収ロールにより物理的にトナーを回収し、一定量のトナーを残留させる方式（二段階トナー回収方式）が提案されている（例えば特許文献１０参照）。
ところが、この態様にあっては、二箇所でトナー回収を行う必要があるため、トナーの回収スペースを二箇所に亘って広く確保しなければならないばかりか、回収したトナーの搬送系を共通化する場合にはレイアウト上の制約も生じてしまう点で好ましいとは言えない。
【００１１】
更に、従来の別のクリーニング方式として、中間転写体に摺擦するブラシを備え、このブラシには中間転写体上のトナーと同極性の電圧を印加することで、ブラシで中間転写体上のトナーを移動させた後、トナーと同極性の電圧を中間転写体に印加することで、中間転写体と感光体とのニップ部で移動したトナーを感光体側に戻す、又は、ブレードにてクリーニングするクリーニング方式も知られている（例えば特許文献１１参照）。
ところが、この種のクリーニング方式にあっては、同極性の電圧が印加されたブラシでトナーを移動させるにしても、中間転写体に対するトナーの静電的付着力を減少させていないために、感光体に戻したり、ブレードクリーニングしようとしても、残留トナーが多い場合には充分に取り除くことが難しい。特に、中間転写体に弾性体のような摩擦係数の高い材料を使用した場合には、ブラシによる中間転写体への回転負荷が大きくなる点で好ましいとは言えない。
【００１２】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、クリーニングロールを備えた態様において、残留トナーの状況（残留トナー量あるいは残留トナーの種類）に影響されることなく、残留トナーのクリーニング性能を常時良好に保つことができ、しかも、ベルト状部材（例えば中間転写体等）への負荷を軽減することを可能とするクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図１に示すように、ベルト状部材１に残留したトナーＴを清掃するクリーニング装置４であって、残留トナーＴが静電的に吸着せしめられるクリーニングロール５と、このクリーニングロール５の上流側に設けられて前記残留トナーＴ層を基準厚以下に引き伸ばし調整する層厚調整部材６と、前記クリーニングロール５の上流側に設けられ、ベルト状部材１に残留したトナーＴの帯電極性及び帯電量を制御する帯電制御部材７と、層厚調整部材６がベルト状部材１に対して当接、離間するリトラクト機構８とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
このような技術的手段において、ベルト状部材１には、ベルト状感光体、ベルト状中間転写体など広く含む。
また、本件は、クリーニングロール５を備えたものを対象とするため、クリーニング部材としてブレード、ブラシを単独で使用するものは除外される。
ここで、クリーニングロール５は独立の機能部材であってもよいし、他の機能部材（例えば感光体ドラムなど）と兼用してもよい。
尚、クリーニングロール５には通常クリーニング用バイアスが印加され、ベルト状部材１上の残留トナーＴを静電吸着するようになっている。
【００１５】
また、層厚調整部材６としては、残留トナーＴ層を引き伸ばし調整するものであれば、ブレード状、ロール状など任意の形態でよく、通常はベルト状部材１に所定の押圧力で接触配置されるが、ベルト状部材１に非接触でも、残留トナーＴ層が基準厚を超えた時点で当該残留トナーＴ層に接触する態様や、あるいは、ベルト状部材１裏面に常時接触で、電界カーテンの作用で層厚調整する態様をも含む。
更に、層厚調整部材６としては、図１に示すように、残留トナーＴ層の厚みｄ０を基準厚以下の所定厚ｄ１に調整するものであればよい。
ここでいう「基準厚」とは、トナーの種類（粒径、帯電量など）や帯電制御部材７の帯電能力に応じて適宜選定されるものであり、残留トナーＴ層全体について、帯電制御部材７による帯電極性及び帯電量を所望の状態に制御することが保証可能な厚みを意味する。
【００１６】
また、ベルト状部材１に層厚調整部材６が接触配置される態様にあっては、層厚調整部材６がベルト状部材１に強く押し当てられていると、層厚調整部材６から受ける荷重により残留トナーＴがベルト状部材１に強く押し付けられてしまい、残留トナーＴとベルト状部材１との機械的な吸着力が強くなる。
一方、層厚調整部材６がベルト状部材１に非常に弱く押し当てられていると、層厚調整部材６から受ける荷重により残留トナーＴを移動させる力が働かず、残留トナーＴ層を均一に引き伸ばすことが難しくなり、薄層にすることができない。また、薄層にできた場合にも部分的な斑ができやすくなる。
このため、ベルト状部材１に対する層厚調整部材６の押圧力については、ベルト状部材１及び層厚調整部材６の材質により適切な荷重に設定することが必要である。
【００１７】
また、帯電制御部材７は、残留トナーＴの帯電極性、帯電量を制御するものであれば適宜選定してよく、層厚調整部材６と通常別体であるが、両機能を実現可能であれば、一体的に構成してもよい。
この帯電制御部材７の形態についてはロール状を始め適宜選定して差し支えなく、通常帯電制御部材７には帯電用バイアスが印加される。
【００１８】
更に、層厚調整部材６がベルト状部材１に対して当接、離間するリトラクト機構８を備えるようにすればよい。
ここで、リトラクト機構８は、層厚調整部材６がベルト状部材１に対して当接、離間するものであればよく、例えば機械的又は電気的に層厚調整部材６をリトラクトさせる等適宜設計変更して差し支えない。
このリトラクト機構８によれば、残留トナーＴの層厚調整時にのみ、ベルト状部材１に対して層厚調整部材６を当接させるようにすることができるため、ベルト状部材１に対する負荷が軽減され、ベルト状部材１の劣化や、トナーの変形によるトナー付着を防止することができる。
【００１９】
また、リトラクト機構８は、ベルト状部材１に残留したトナーＴがベルト状部材１に対する層厚調整部材６当接位置Ｘ通過前に、層厚調整部材６がベルト状部材１に当接し、前記残留トナーＴがベルト状部材１に対する層厚調整部材当接位置Ｘ通過後であって、ベルト状部材１上の未転写トナーがベルト状部材１に対する層厚調整部材当接位置Ｘ通過前に、層厚調整部材６がベルト状部材１から離間するように設けることが好ましい。このように、残留トナーＴの通過時には層厚調整部材６がベルト状部材１に当接して残留トナーＴの層厚を調整し、未転写トナー像通過時には層厚調整部材６がベルト状部材１から離間するように設定すれば、作成した画像への影響を抑えると共に、ベルト状部材１に対する層厚調整部材６による負荷を必要最小限にすることができるため、ベルト状部材１の劣化を防止することができる。
尚、ベルト状部材１の劣化防止の観点からは、リトラクト機構８は、層厚調整部材６に限らず、帯電制御部材７やクリーニングロール５にも適用することが好ましい。
【００２０】
また、このような技術的手段において、ベルト状部材１に残留したトナーＴ量を検知する検知手段９と、検知手段９による検知結果に基づいて層厚調整部材６を制御する制御手段１０とを備えることが好ましい。このように、検知手段９により、例えば残留トナーＴの層厚が薄く、残留トナーＴの薄層化を行わなくても、帯電制御部材７により残留トナーＴの帯電量及び帯電分布を制御することが可能であると判断された場合には、制御手段１０により層厚調整部材６のベルト状部材１への当接を行わないように制御することができる。すなわち、層厚調整部材６のベルト状部材１への当接を必要なときにのみ、選択的に行うことができ、ベルト状部材１への負荷を軽減することができる。
ここで、検知手段９による検知方法としては、例えばベルト状部材（感光体や中間転写体等）上の画像濃度を検知する方法、環境やシート等各種条件から求められる転写率によりベルト状部材に残留するトナーＴ量を推定する方法、スキャン情報やコンピュータ等からの出力情報から画像濃度を推定する方法、転写ミスを判別するためのシートジャムを検知する方法、シート面積よりも大きい画像形成が行われたか否かを判断するためのシートサイズや、画像形成装置の各種設定条件に基づいて検知する方法等が挙げられる。
また、制御手段１０は、検知手段９により検知された残留トナーＴ量に基づいて、層厚調整部材６をベルト状部材１に対して当接、離間させるものであれば適宜選定して差し支えないが、例えばコンピュータによる制御等が挙げられる。
【００２１】
更に、例えば残留トナーＴ量が層厚調整部材６による薄層化可能範囲を超える量であると検知手段９が検知した場合には、制御手段１０が層厚調整部材６を制御することにより、ベルト状部材１の画像領域外に残留トナーＴを滞留させることが好ましい。
ここで、残留トナーＴが多量である場合には、層厚調整部材６先端に残留トナーＴが堆積し、トナー溜まりが生じる。このとき、ベルト状部材１に残留トナーＴの薄層化を行うための領域が十分にある場合には、層厚調整部材６先端の残留トナーＴも徐々に減少し、トナー溜まりが解消されるが、連続して画像形成を行う際に、次画像への影響を抑えつつ、限られた領域でトナー溜まりを解消することは困難である。
そこで、残留トナーＴ量が多く、層厚調整部材６による薄層化可能範囲を超えるような場合には、画像形成に影響を及ぼさない画像領域外に一時的に残留トナーＴを滞留させるようにすればよい。
【００２２】
また、その後、ベルト状部材１の画像領域外に滞留させた残留トナーＴを回収することが好ましい。
画像領域外に滞留させた残留トナーＴ（以下滞留トナーという。）は、画像形成に影響を及ぼすことはないが、まとまった状態で放置しておくと、静電的に回収することが困難となり、また、トナー汚れや固着の原因となることもあるため、回収することが好ましい。
ここで、滞留トナーの回収は、前記層厚の厚い残留トナーＴの回収方法と同様に、層厚調整部材６により薄層化した後、帯電制御部材７により極性及び帯電量を制御してクリーニングロール５により回収すればよい。
更に、滞留トナーの回収は、例えば一連の画像形成が終了した後に行う、一連の画像形成前に行う、画像形成装置の電源を入れたときに行う、一定の回数画像形成を行った後に行う等、回収のタイミングは適宜選定して差し支えない。 また、このようなタイミングで回収を行えば、画像出力速度が低下する等の不都合を回避することもできる。
【００２３】
更に、本発明は、クリーニング装置４に限られるものではなく、これを用いた画像形成装置をも対象とする。
この場合、本発明は、図１に示すように、トナー像ＴＺが担持されるベルト状部材１と、このベルト状部材１上のトナー像ＴＺを転写媒体２に転写する転写装置３と、ベルト状部材１に残留するトナーＴを清掃するクリーニング装置４とを備えた画像形成装置において、クリーニング装置４として、上述したクリーニング装置を用いるようにしたものである。
この種の画像形成装置において、中間転写型の画像形成装置にあっては、ベルト状部材１を中間転写体として使用する態様が代表的である。
【００２４】
次に、上述したクリーニング装置４の作用について説明する。
例えばベルト状部材１上に形成されたトナー像ＴＺを転写媒体２に転写した後に、ベルト状部材１上には未転写トナーＴが残留するが、この残留トナーＴがクリーニング装置４にて清掃される。
一般に、残留トナーＴを清掃するに当たり、ベルト状部材１にクリーニング用バイアスが印加されたクリーニングロール５を接触しただけでは、残留するトナーＴの帯電分布が幅広く、また、環境が異なれば帯電分布も異なるため、ベルト状部材１からクリーニングロール５への電気的な吸着（トナーの移動）が不安定で十分には行われない。
【００２５】
このため、クリーニングロール５により安定して電気的な吸着（トナーの移動）を行うには、残留トナーＴの極性を揃えるために別途帯電制御部材７を用い、帯電用バイアスを印加し、吸着前の残留トナーＴの帯電極性及び帯電量を制御する。
このとき、単色の場合には、例えば図３（ａ）に示すように、転写後、ベルト状部材１に残留するトナーＴ量も少なく、帯電制御部材７でほとんどの残留トナーＴを静電的に吸着可能な帯電とすることが可能である。
【００２６】
しかしながら、単色のトナー量を１００％とした時に、二色重ねた画像のようにトナー量が２００％となったり、特に三色重ねた画像のようにトナー量が３００％となった場合、言い換えれば、残留トナーＴが厚層の場合には、図３（ｂ）に示すように、転写後、ベルト状部材１に残留するトナーＴ量も増え、帯電制御部材７により残留トナーＴの帯電量を制御しようとしても、下層の残留トナーＴまで静電的に吸着可能な帯電とすることが難しい。
この場合、ベルト状部材１上にある残留トナーＴのうち下層の残留トナーＴはクリーニングロール５側に回収されず、ベルト状部材１側に残存してしまう懸念がある。
【００２７】
そこで、例えば帯電制御部材７の前に層厚調整部材６を設け、この層厚調整部材６にて、帯電制御部材７で静電的に吸着可能な帯電とし得る程度のトナー量（基準厚ｄ以下のトナー量に相当）に残留トナーＴ層を調整することにより、例えば図２（ｂ）に示すように、二色重ねた画像のようにトナー量が２００％となったり、特に三色重ねた画像のようにトナー量が３００％となった場合にも、図２（ａ）に示すように、例えば単色のトナー量と同程度の残留トナーＴの重なり状態となる。
このため、層厚調整部材６を通過した残留トナーＴについては、帯電制御部材７でほとんどの残留トナーＴを静電的に吸着可能な帯電とし得るため、クリーニングロール５により安定して電気的な吸着（トナーの移動）を行うことが可能となる。
【００２８】
また、像形成担持体（例えば感光体）上に形成されたトナー像ＴＺがベルト状部材１（例えば中間転写ベルト）に転写されるとき、層厚調整部材６が中間転写ベルトに接触したままでは、転写画像に触れてしまい、転写画像が乱れてしまう。
このとき、感光体上に形成されたトナー像ＴＺが中間転写ベルトに転写され、層厚調整部材６が中間転写ベルトに接触する位置に来るまでに、リトラクト機構８により、層厚調整部材６が中間転写ベルトから離間させられるため、転写画像の乱れを防止することができる。
更に、検知手段９により、中間転写ベルト上の残留トナーＴの層厚が厚いと判断された場合には、電気的に吸着、回収するためには、層厚調整部材６による薄層化を行うことが必要であるが、例えば、検知手段９により残留トナーＴの層厚が薄いと判断され、そのままでも帯電制御部材７による残留トナーＴの帯電量及び帯電分布を制御可能である場合には、層厚調整部材６による簿層化は不要となる。従って、残留トナーＴの層厚が薄い場合には、検知手段９の検知結果に基づいて制御手段１０がリトラクト機構８にて層厚調整部材６を中間転写ベルトから離間させる。
このように、層厚調整部材６を中間転写ベルトから離間させることにより、層厚調整部材６による中間転写ベルトへの負荷が軽減され、中間転写ベルトの劣化やトナーの変形によるトナー付着を抑えることができる。
【００２９】
更に、層厚の厚い残留トナーＴを簿層化する場合、層厚調整部材６先端部には一時的にトナー溜まりができる。このとき、簿層化のために十分な領域がある場合には、層厚調整部材６先端部の残留トナーＴも徐々に減少し、ついには層厚調整部材６先端のトナー溜まりは解消される。
しかしながら、連続して画像形成を行なう場合の限られた領域で、また連続して画像形成を行う次画像への影響を小さくするために、層厚調整部材６先端に堆積するトナー溜りを処理する必要がある。
そこで、検知手段９により中間転写ベルト上に転写後も残留するトナーＴ量を検知し、層厚調整部材６により残留トナーＴを電気的に吸着し回収可能な量に薄層化した後に、層厚調整部材６先端部に滞留トナーが滞留するトナー量であると判断した場合には、層厚調整部材６先端部の滞留トナーを、画像領域外、すなわち残留トナーＴが層厚調整部材６の中間転写ベルト当接位置を通過した後、中間転写ベルトの転写前のトナー画像が層厚調整部材６の中間転写ベルト当接位置通過前の領域で層厚調整部材６を離間させることにより、滞留トナーを中間転写ベルト上に、まとまった状態で残すようにすればよい。
このとき、中間転写ベルト上に滞留トナーはあるが、画像領域外であるために直に転写画像に影響が及ぶことはない。
しかし、上記のように画像領域外に滞留トナーを残したままにしておくと、まとまった状態となっているためそのままでは静電的に吸着し回収することが難しく、またトナー汚れや固着の原因となることがあるため、回収することが望ましい。
従って、このまとめられた状態の残留トナー（以下、滞留トナー）は、層厚の厚いトナー画像と同様に、そのままでは極性および帯電量を望ましい状態に制御することが難しいため、層厚調整部材６により帯電制御部材７で静電的に吸着可能な帯電とすることが可能なトナー量にトナー層の厚さを簿層化し、クリーニングロール５により吸着し回収することができるようにすることが必要となる。
【００３０】
また、滞留トナーの回収は、残留トナーＴ層を引き伸ばすスペースを確保することができれば回収処理をすることができるので、検知手段９の検知結果に基づいて、一連の画像形成工程の中で、中間転写ベルト一周分画像形成を遅らすことにより簿層化領域を確保する、中間転写ベルト二周分画像形成を遅らすことにより簿層化領域を確保する、更に、任意の位置から画像形成を行えるような方式で中間転写ベルトを用いる場合は、任意の領域分だけ画像形成を遅らすことにより簿層化領域を確保する等、堆積した滞留トナー量の情報に応じて変えることにより、使用者が受ける不利益を小さく抑えながら、滞留トナーの回収処理をすることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図４は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す概略構成図である。
同図において、画像形成装置は、装置本体１６内に、感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１からトナー像を転写させるために前記感光体ドラム１１に接触配置される中間転写ベルト２０とを有する。
本実施の形態において、感光体ドラム１１は光の照射によって抵抗値が低下する感光層を備えたものであり、この感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１を帯電する帯電装置１２と、帯電された感光体ドラム１１上に各色成分（本例ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）の静電潜像を書込む露光装置１３と、感光体ドラム１１上に形成された各色成分潜像を各色成分トナーにて可視像化するロータリ型現像装置１４と、前記中間転写ベルト２０と、感光体ドラム１１上の残留トナーを清掃するクリーニング装置１５とが配設されている。
【００３２】
ここで、帯電装置１２としては、例えば帯電ロールが用いられるが、コロトロンなどの帯電器を用いてもよい。
また、露光装置１３は感光体ドラム１１上に光によって像を書き込めるものであればよく、本例では、例えばＬＥＤを用いたプリントヘッドが用いられるが、これに限られるものではなく、ＥＬを用いたプリントヘッドでも、レーザビームをポリゴンミラーでスキャンするスキャナなど適宜選定して差し支えない。
更に、ロータリ型現像装置１４は各色成分トナーが収容された現像器１４ａ〜１４ｄを回転可能に搭載したものであり、例えば感光体ドラム１１上で露光によって電位が低下した部分に各色成分トナーを付着させるものであれば適宜選定して差し支えなく、使用するトナーも形状、粒径など特に制限はなく、感光体ドラム１１上の静電潜像上に正確に載るものであればよい。尚、本例では、ロータリ型現像装置１４が用いられているが、４台の現像装置を順に並べた配置として用いるようにしてもよい。
更にまた、クリーニング装置１５については、感光体ドラム１１上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式を採用したもの等適宜選定して差し支えない。
但し、転写率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング装置１５を使用しない態様もあり得る。このとき、中間転写ベルト２０上の残留トナーを感光体ドラム１１で回収する方式とした場合には、感光体ドラム１１で回収した感光体ドラム１１上の残留トナーを回収する機構（例えば現像剤を回収可能な現像装置など）が必要となる。
【００３３】
また、中間転写ベルト２０は、図４に示すように、３つの張架ロール２１〜２３に掛け渡されるものであって、ロータリ型現像装置１４とクリーニング装置１５との間に位置する感光体ドラム１１に対応する部位に対向配置されている。
ここで、この中間転写ベルト２０と感光体ドラム１１とは夫々別駆動系で駆動されており、張架ロール２１〜２３のうち、例えば張架ロール２１が駆動ロールとして機能するようになっている。
そして、中間転写ベルト２０が感光体ドラム１１にニップする部位には中間転写ベルト２０の裏側から一次転写装置としての一次転写ロール２５が接触配置されており、所定の一次転写バイアスが印加されている。
更に、中間転写ベルト２０の張架ロール２２に対向した部位には、二次転写装置としての二次転写ロール２６が張架ロール２２をバックアップロールとして対向配置されており、例えば二次転写ロール２６に所定の二次転写バイアスが印加され、バックアップロールを兼用する張架ロール２２が接地されている。
更にまた、中間転写ベルト２０の二次転写部位の下流側で且つ一次転写部位の上流側にはクリーニング装置（ベルトクリーナ）３０が配設されている。
また、用紙などの記録材４０は、供給トレイ４１に収容されており、ピックアップロール４２にて供給された後、レジストロール４３を経て二次転写部位に導かれ、搬送ベルト４４を通じて定着装置５０へ搬送され、更に、搬送ロール４５、排出ロール４６を経て排出トレイ４８へと搬送されるようになっている。
【００３４】
本実施の形態において、中間転写ベルト２０としては、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成樹脂又は各種のゴムに、カーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が１０６〜１０１４Ω・ｃｍとなるものが使われている。
ここで、弾性を有する中間転写ベルト（以下必要に応じて弾性中間転写ベルトという）２０としては、導電性弾性層の主基材として、シリコーンゴム、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム等が用いられ、導電性保護層の材料は、摩擦抵抗の低減、電気特性の環境に対する安定性、表面粗さ低減による残留トナークリーニング性の向上といった目的を達成できるものであれば、特に限定されないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体（ＰＦＡ）、ＰＶｄＦなどのフッ素樹脂系ポリマーを、アルコール可溶性ナイロン系、シリコーン樹脂系、シランカプラー、ウレタン樹脂系のエマルションや有機溶剤に、溶解・分散した塗料を使用することができる。これら保護層は、ディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコートなどにより、上記の塗料を塗布することにより設けることができる。さらに、保護層に表面処理または研磨を施すことにより離型性、導電性、耐磨耗性、表面クリーニング性を改善することができる。
本例では、例えば弾性中間転写ベルト２０が用いられるものとする。
【００３５】
また、本実施の形態において、二次転写ロール２６及びクリーニング装置（ベルトクリーナ）３０は、中間転写ベルト２０と接離可能に配設されており、カラー画像が形成される場合には、最終色の未定着トナー像が中間転写ベルト２０上に一次転写されるまで、少なくともクリーニング装置３０は中間転写ベルト２０から離間している。
ここで、二次転写ロール２６は、カーボンを分散したウレタンゴムのチューブからなる表面層と、カーボンを分散した発泡ウレタンゴムからなる内部層とを備えており、当該二次転写ロール２６の表面には、フッ素コートが施されている。
この二次転写ロール２６は、その体積抵抗率が１０３〜１０１０Ω・ｃｍに設定され、ロール径が例えばφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば３０°（アスカＣ）に設定される。
一方、バックアップロール（張架ロール）２２は、カーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブからなる表面層と、ＥＰＤＭのゴムからなる内部層とを備えており、その表面抵抗率が１０７〜１０１０Ω／□、ロール径が例えばφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカＣ）に設定される。
【００３６】
更に、本実施の形態において、クリーニング装置３０は、図４及び図５に示すように、張架ロール２１に対向する位置にて中間転写ベルト２０に接離自在に接触し且つ中間転写ベルト２０上の残留トナーを静電的に吸着するクリーニングロール３１と、このクリーニングロール３１の上流側に位置する張架ロール２３に対向する位置にて中間転写ベルト２０に接離自在に接触し且つ中間転写ベルト２０上の残留トナーの層厚を調整する層厚調整部材３２と、この層厚調整部材３２の下流側で張架ロール２３に対向する位置にて中間転写ベルト２０に接離自在に接触し且つ中間転写ベルト２０上の残留トナーの帯電極性及び帯電量を制御する帯電制御部材３３とを備えている。
【００３７】
本実施の形態において、クリーニングロール３１には、図５に示すように、クリーニング用バイアスＶＢＣを印加するためのバイアス電源３５が接続されている。
ここで、クリーニングロール３１としては、ロールの軸としての導電性支持体は鉄・ニッケルメッキ処理鉄・銅・ステンレスなどを用い、導電性弾性体層としてはエピクロロヒドリンゴム・ポリエーテルウレタン・ポリエステルウレタンゴム・クロロプレンゴム・ＮＢＲ・ＥＰＤＭブレンドＮＢＲゴム・ＳＢＲゴム・ブチルゴム等にアルカリ金属・４級アンモニウム塩構造を有する各種アルキルアンモニウム塩を０．０１〜１０％混合させ、表面層に使用されるバインダー樹脂としてはポリエステル・ポリアミド・ポリウレタン・メラミン樹脂・ＰＭＭＡまたはＰＭＢＡのようなアクリル樹脂・ポリビニルブチラール・ポリビニルアセタール・ポリアリレート・ポリカーボネート・フェノキシ樹脂・ポリ尿素・ポリ酢酸ビニル等を挙げることができる。
更に、クリーニングロール３１としては、抵抗値として、体積抵抗率で１０５〜１０１１Ω・ｃｍ（１ｋＶ印加時）が望ましいが、これに限定されるものではなく、以下に述べるように金属ロールを使用することも可能である。
例えば弾性中間転写ベルト２０を使用する場合は、中間転写ベルト２０が弾性部材であるため、中間転写ベルト２０とクリーニングロール３１との密着性が上がるため、クリーニングロール３１として鉄・ニッケルメッキ処理鉄・銅・ステンレスなどでできた金属ロールのように硬度の高い部材を使用することもできる。
尚、クリーニングロール３１上には図示外のトナー回収部材が設けられ、クリーニングロール３１に吸着された残留トナーを掻き取り除去するようになっている。また、クリーニングロール３１を使用せず、一次転写部にて中間転写ベルト２０上の残留トナーを静電的に感光体ドラム１１（クリーニングロールとして実質的に機能）に吸着させ、感光体ドラム１１のクリーニング装置１５により回収することも可能である。
【００３８】
また、本実施の形態において、層厚調整部材３２としては層厚調整ブレードが用いられ、この層厚調整ブレード３２には薄層用バイアスＶＢＨを印加するためのバイアス電源３６が接続されている。
ここで、層厚調整ブレード３２としては、ブレード状のものであれば、導電性部材だけ、絶縁性部材だけ、あるいは、両者を用いて適宜製造して差し支えないが、本実施の形態では、図５に示すように、導電性板材５１の先端側片面を絶縁性被覆材５２で被覆したものが用いられる。
ここで、導電性板材５１としては例えばＳＵＳ板が用いられ、また、絶縁性被覆材５２としては例えばウレタンゴムが用いられ、具体例としては、０．２ｍｍ厚で幅２０ｍｍ（自由長１５ｍｍ）のＳＵＳ板に、０．５ｍｍ厚のウレタンゴムを先端から１０ｍｍの位置まで被覆したものが挙げられる。
【００３９】
そして、この層厚調整ブレード３２の押圧方式としては、ドクター方式でもワイパー方式でも可能であるが、例えば弾性中間転写ベルト２０に対して負荷を小さくするにはワイパー方式が望ましい。
更に、層厚調整ブレード３２の食い込み量、設定角度（中間転写ベルト２０に対して傾斜姿勢角度）、接触面粗さなどについては中間転写ベルト２０の画像形成に問題とならない負荷荷重の範囲で適宜設定するようにすればよい。
具体例としては、弾性中間転写ベルト２０に対して、層厚調整ブレード３２の先端の食い込み量を０．６ｍｍ、設定角度を１０°、接触面粗さを２０Ｒａに設定した態様が挙げられる。
【００４０】
更に、薄層用バイアスＶＢＨとしては、直流成分のみ、交流成分のみ、あるいは両成分を含むものなどいずれでも差し支えないが、残留トナー層の薄層効果を良好に保つという観点からすれば、少なくとも直流成分を含むバイアス、好ましくは直流成分を重畳した交流成分を含むバイアスがよい。
【００４１】
また、本実施の形態において、図６（ａ）（ｂ）に示すように、クリーニング装置３０は、残留トナーＴ量を検知する検知装置３８及び、この検知装置３８の検知結果に基づいて層厚調整ブレード３２を制御する制御装置３９を備えている。そして、この制御装置３９に制御されることにより、層厚調整ブレード３２は、リトラクト機構６０にて、中間転写ベルトに対して当接、離間するようになっている。
すなわち、リトラクト機構６０は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、張架ロール２３に対向配置された略Ｖ字状のリンクアーム６１をその屈曲部を回転中心として支持軸６１ｃで支持すると共に、リンクアーム６１の一端６１ａには層厚調整ブレード３２を設け、支持軸６１ｃを回転中心として、リンクアーム６１が回転することにより、層厚調整ブレード３２が中間転写ベルト２０に当接する位置に常時復帰するように、他端６１ｂを付勢スプリング６２にて付勢したものである。
また、リンクアーム６１の他端６１ｂの付勢スプリング６２と対向する部位にはカム６３が回転自在に設けられ、装置本体１６からの制御信号により動作する図示外のソレノイドによる駆動力により回転し、カム６３の突出片６３ａが他端６１ｂに接触可能となるように設けられている。
更に、カム６３の回転は、検知装置３８の検知結果に基づいて、制御装置３９により制御されるようになっている。
尚、本例ではカム６３を回転させるための駆動手段として、ソレノイドを用いたが、モーター等適宜選定して差し支えない。
【００４２】
また、本実施の形態において、図５に示すように、帯電制御部材３３としては例えば帯電制御ロールが用いられ、この帯電制御ロール３３には帯電用バイアスＶＢＴを印加するためのバイアス電源３７が接続されている。
ここで、帯電制御ロール３３としては、クリーニングロール３１と同様に構成して差し支えないが、体積抵抗率がクリーニングロール３１より低い、１０２〜１０８Ω・ｃｍ（１ｋＶ印加時）となるものが望ましい。但し、この範囲に限定されるものではなく、前記クリーニングロール３１と同様に、金属ロールを使用することも可能である。
尚、本実施の形態では、層厚調整ブレード３２、帯電制御ロール３３はクリーニングロール３１に対向する張架ロール２１とは異なる張架ロール２３に対向配置されているが、レイアウト上可能であれば、同一の張架ロールに対向させるようにしてもよい。これらのことは、以下の実施の形態においても同様である。
【００４３】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動についてクリーニング装置を中心に説明する。
本実施の形態に係る画像形成装置において、感光体ドラム１１上に各色成分トナー像が順次形成され、一次転写位置にて中間転写ベルト２０に順次転写した後、二次転写位置にて記録材４０に一括転写される。
このような作像過程において、中間転写ベルト２０上に残留したトナーＴは、図５に示すように、クリーニング装置（ベルトクリーナ）３０にて回収される。
【００４４】
すなわち、図７に示すように、クリーニング処理が開始されると、まず、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴ量が図５に示す検知装置３８により検知される。そして、残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以上か否かが判別され、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴが薄層（残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以下）の場合には、図６（ａ）に示すように、層厚調整ブレード３２は中間転写ベルト２０に対して離間した状態を保持し、また、図８（ａ）に示すように、残留トナーＴは層厚調整ブレード３２をそのまま通過した後に、帯電制御ロール３３部位に到達するが、もともと残留トナーＴ層が薄層であるため、帯電制御ロール３３による帯電極性及び帯電量の制御が確実に行われる。
このため、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１部位に到達した残留トナーＴは略完全にクリーニングロール３１に静電吸着され、図示外のトナー回収部材にて回収される。
【００４５】
一方、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴが厚層（残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以上）の場合には、図８（ｂ）に示すように、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴは、層厚調整ブレード３２を通過する段階で、基準厚ｄ（本例では、例えば単色モード時に残留するトナー層厚程度）以下に層厚が調整される。
ここで、層厚の調整は、図９（ａ）に示すように、中間転写ベルト２０上に画像Ｇが転写される際には、層厚調整ブレード３２は中間転写ベルト２０から離間しているが、中間転写ベルト２０上に転写された画像Ｇの終端が層厚調整ブレード３２の当接位置を通過した後であって（同図（ｂ））、残留トナーＴが層厚調整ブレード３２の当接位置を通過する直前までの間に（同図（ｃ））、層厚調整ブレード３２が中間転写ベルト２０に当接し、残留トナーＴを薄く引き延ばす（同図（ｄ））。
また、このとき、制御装置３９による層厚調整ブレード３２の制御は、図６（ｂ）に示すように、リトラクト機構６０にて、図示外のソレノイドからの駆動力により、カム６３が回転すると、その突出片６３ａがリンクアーム６１の他端６１ｂから離れる。そして、付勢スプリング６２の付勢力に沿って、リンクアーム６１が支持軸６１ｃを回転中心として時計回りに回転し、層厚調整ブレード３２が中間転写ベルト２０に当接する。
その後、図９（ｅ）に示すように、中間転写ベルト２０上に転写された画像Ｇの先端が層厚調整ブレード３２の当接位置を通過する直前に、層厚調整ブレード３２は中間転写ベルト２０から離間する。
このため、この層厚調整ブレード３２の下流側に位置する帯電制御ロール３３に、層厚調整された残留トナーＴが到達すると、当該残留トナーＴ層は基準厚ｄ以下であるから、この残留トナーＴは帯電制御ロール３３にて所定の帯電極性及び帯電量に制御される。
よって、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１部位に到達した残留トナーＴは略完全にクリーニングロール３１に静電吸着され、図示外のトナー回収部材にて回収される。
【００４６】
◎実施の形態２
次に、本発明に係るクリーニング装置の実施の形態２について説明する。
本実施の形態に係るクリーニング装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、検知装置３８が層厚調整ブレード３２による薄層化可能範囲を超える多量の残留トナーＴが存在すると検知した場合に、制御装置３９が層厚調整ブレード３２を制御することにより中間転写ベルト２０上の画像領域外に残留トナーＴを一時的に滞留させ、その後に回収するようになっている。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【００４７】
図１０（ａ）（ｂ）は、夫々シートサイズがＡ４サイズ又はＡ３サイズである場合における画像領域と残留トナーＴを滞留させるための画像領域外とを示す説明図である。
例えばＡ４サイズ機を採用する場合には、円筒形の中間転写ベルト２０を展開すると図１０（ａ）に示すように、Ａ４縦の領域に画像が転写されるが、中間転写ベルト２０はＡ４縦サイズよりも長く設けられており、通常、次の画像も略同一の位置から転写される。従って、Ａ４サイズの縦の画像終端から次の画像の先端までの領域（図１０（ａ）に示す画像領域外）を残留トナーＴの滞留領域として使用することができる。
尚、毎回転写位置が異なる方式を採用した画像形成装置においては、例えば画像領域外を記憶させる記憶手段を具備させ、この記憶手段からの情報に基づいて画像領域外を特定するようにすればよい。
【００４８】
また、例えばＡ３サイズ機を採用する場合において、Ａ４横の画像を作成するときには、図１０（ｂ）に示すように、画像領域Ａ，Ｂの２箇所の領域を使用することができるため、画像領域Ａ，Ｂ間の画像領域外Ａ’，Ｂ’を残留トナーを滞留させる滞留領域とすることができるが、サイズの異なる画像を転写するような場合には、事前に滞留トナーの回収を行っておくことが必要となる。
また、画像領域外Ａ’を画像領域外Ｂ’より進行方向において短く設けることにより、画像領域外Ｂ’のみを滞留領域とすることができ、この場合には画像領域外Ｂ’に重なる画像サイズの転写を行うまで、滞留トナーの回収を遅延させることができる。
更に、画像を均等配置しない場合には、薄層化を画像領域Ａ，Ｂの引き伸ばしを画像領域外Ｂ’の領域より長い領域で行うことができる。
更にまた、奇数の画像を転写する場合には、画像領域Ｂも薄層化の領域として使用することができる。
【００４９】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動についてクリーニング装置を中心に説明する。
図１１に示すように、クリーニング処理が開始されると、まず、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴ量が図５に示す検知装置３８により検知される。そして、残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以上か否かが判別され、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴが薄層（残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以下）の場合には、図６（ａ）に示すように、層厚調整ブレード３２は中間転写ベルト２０に対して離間した状態を保持し、残留トナーＴは層厚調整ブレード３２をそのまま通過した後に、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１部位に到達した残留トナーＴはクリーニングロール３１に静電吸着され、図示外のトナー回収部材にて回収される。
【００５０】
一方、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴが厚層（残留トナーＴの層厚が基準厚ｄ以上）の場合には、図１１に示すように、更に、その層厚が層厚調整ブレード３２による層厚調整許容範囲か否かが判断される。
また、残留トナーＴの層厚が層厚調整許容範囲内である場合には、図６（ｂ）に示すように、層厚調整ブレード３２がリトラクト機構６０にて中間転写ベルト２０に当接し、中間転写ベルト２０上の残留トナーＴは、層厚調整ブレード３２を通過する段階で、基準厚ｄ（本例では、例えば単色モード時に残留するトナー層厚程度）以下に層厚が調整される。
そして、薄層化された残留トナーＴは、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１部位に到達、クリーニングロール３１に静電吸着され、図示外のトナー回収部材にて回収される。
【００５１】
これに対して、残留トナーＴの層厚が層厚調整許容範囲を超える場合には、残留トナーＴの層厚調整ブレード３２による薄層化が行われた後、更に、図１２（ａ）に示すように、層厚調整ブレード３２先端に溜まった残留トナーＴ（以下滞留トナーＴ’という）は、同図（ｂ）に示すように、層厚調整ブレード３２がリトラクト機構（図６（ｂ）参照）にて離間することにより、中間転写ベルト２０上の画像領域外（図１０（ａ）（ｂ）参照）に滞留させられる。
そして、同図（ｃ）に示すように、薄層化された残留トナーＴについては、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１部位に到達、クリーニングロール３１に静電吸着され、図示外のトナー回収部材にて回収され、画像領域外の滞留トナーＴ’は、静電的な回収が十分に行われず、一部滞留したままの状態となる。
【００５２】
また、図１３（ａ）に示すように、静電的な回収が十分に行われなかった滞留トナーＴ’を放置したままにしておくと、トナー汚れやトナー固着が発生する。このため、例えば一連の画像形成の後に、同図（ｂ）に示すように、リトラクト機構６０（図６（ｂ）参照）にて層厚調整ブレード３２を中間転写ベルト２０に当接し、同図（ｃ）に示すように、滞留トナーＴ’を薄層化させ、更に、同図（ｄ）に示すように、リトラクト機構６０（図６（ａ）参照）にて層厚調整ブレード３２を中間転写ベルト２０から離間させた後、帯電制御ロール３３を経てクリーニングロール３１に静電吸着されるようにすればよい。
【００５３】
本実施の形態によれば、中間転写ベルト２０上に残留したトナーＴ量が多く、層厚調整ブレード３２により簿層化する際に、層厚調整ブレード３２先端にトナー溜まりができる場合でも、中間転写ベルト２０の画像領域外に一時的に残留トナーＴを滞留させ、その後、回収するようにしたので、大量の残留トナーＴが発生した場合にも、残留トナーＴのクリーニング性能を良好に保ちつつ、円滑な次画像形成を行うことができる。
【００５４】
◎実施の形態３
図１４は本発明に係る画像形成装置の実施の形態３を示す概略構成図である。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、弾性中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１１からトナー像を転写させるために前記感光体ドラム１１に所定の接触領域ｘにて感光体ドラム１１形状に沿うように接触するものである。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
特に、本例では、中間転写ベルト２０は、４つの張架ロール２１〜２４に掛け渡されるものであって、ロータリ型現像装置１４とクリーニング装置１５との間に位置する感光体ドラム１１面に沿う形で所定の接触領域ｘだけ密着配置されている。
また、本例では、中間転写ベルト２０には独立した駆動系が設けられておらず、この中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１１を駆動源とし、感光体ドラム１１との接触領域ｘを介して従動回転するようになっている。
【００５５】
従って、本実施の形態によれば、感光体ドラム１１と弾性中間転写ベルト２０とは比較的広い接触領域ｘにて接触配置されており、しかも、弾性中間転写ベルト２０により弾性押圧されているため、感光体ドラム１１と弾性中間転写ベルト２０との間のタック面圧はそれほど高くなく、しかも、弾性中間転写ベルト２０によるトナー像の包み込み動作が行われ、感光体ドラム１１上のトナー像が弾性中間転写ベルト２０側に一次転写される。
このとき、弾性中間転写ベルト２０への転写画像には、大きなタック面圧によるホロキャラクターなどの画質欠陥はなく、高い転写効率で転写されるため、記録材上のカラー画像品質は極めて良好に保たれる。
【００５６】
また、本実施の形態にあっては、その分、装置構成が簡略化されるほか、クリーニング装置３０を構成する各クリーニング部材（クリーニングロール３１、層厚調整ブレード３２、帯電制御ロール３３）は中間転写ベルト２０に対して過剰な負荷を与えなくて済むため、中間転写ベルト２０に独立の駆動系を設けなくても、中間転写ベルト２０は感光体ドラム１１からの駆動を受けて安定的に従動回転する。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るクリーニング装置によれば、ベルト状部材上に残留するトナーが静電的に回収されるクリーニングロールを有し、このクリーニングロールの上流側に、残留トナーの層厚が基準厚以下に調整せしめられる層厚調整部材、及び、残留トナーの帯電極性、帯電量が制御せしめられる帯電制御部材を設け、また層厚調整部材がベルト状部材に対して当接、離間可能なリトラクト機構を備えるようにしたので、残留トナーの状況（残留トナー量あるいは残留トナーの種類）に影響されることなく、ベルト状部材に対する残留トナーのクリーニング性能を常時良好に保つと共に、ベルト状部材に対する負荷を軽減することができる。
更に、このクリーニング装置を用いた画像形成装置にあっては、ベルト状部材を常時清浄に保つことができるため、クリーニング不良に伴う画質欠陥のない、常時良好な画質の画像を容易に得ることができ、また、ベルト状部材に対する負荷に起因する画像乱れ、ベルト状部材の劣化をも防止することができる。
【００５８】
また、ベルト状部材上に残留するトナー量が多い場合には、ベルト状部材の画像領域外に残留トナーを滞留させ、その後に回収するようにすれば、次画像形成への影響を抑えることができ、画像出力速度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】（ａ）は層厚調整部材を通過した後の残留トナーの状態を示す説明図、（ｂ）は層厚調整部材を設けない場合の残留トナーの状態を示す説明図である。
【図３】（ａ）は残留トナーが薄層の場合並びに層厚調整部材通過後における残留トナーの回収状態を示す説明図、（ｂ）は残留トナーが厚層の場合（層厚調整部材なし）における残留トナーの回収状態を示す説明図である。
【図４】実施の形態１に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図５】実施の形態１で用いられるクリーニング装置の詳細を示す説明図である。
【図６】（ａ）は実施の形態１で用いられる層厚調整ブレードの中間転写ベルト離間時の状態を示す説明図、（ｂ）は同層厚調整ブレードの中間転写ベルト当接時の状態を示す説明図である。
【図７】実施の形態１で用いられるクリーニング装置の作動を示すフローチャートである。
【図８】（ａ）は残留トナーが薄層の場合における残留トナーの回収過程を示す説明図、（ｂ）は残留トナーが厚層の場合における残留トナーの回収過程を示す説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は実施の形態１で用いられる層厚調整ブレードの層厚調整過程を模式的に示す説明図である。
【図１０】（ａ）は実施の形態１で用いられる中間転写ベルトのＡ４サイズ機の場合における画像領域と画像領域外について示す説明図、（ｂ）は同中間転写ベルトのＡ３サイズ機の場合における画像領域と画像領域外について示す説明図である。
【図１１】実施の形態２で用いられるクリーニング装置の作動を示すフローチャートである。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態２で用いられる層厚調整ブレードの層厚調整過程及び中間転写ベルトの画像領域外への滞留過程を模式的に示す説明図である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は実施の形態２で用いられる層厚調整ブレードの層厚調整過程及び滞留トナーの回収過程を模式的に示す説明図である。
【図１４】実施の形態３に係る画像形成装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１…ベルト状部材，２…転写媒体，３…転写装置，４…クリーニング装置，５…クリーニングロール，６…層厚調整部材，７…帯電制御部材，８…リトラクト機構，９…検知手段，１０…制御手段，Ｔ…残留トナー，ＴＺ…トナー像，Ｘ…層厚調整部材当接位置
Claims (6)
- ベルト状部材に残留したトナーを清掃するクリーニング装置であって、
残留トナーが静電的に吸着せしめられるクリーニングロールと、
このクリーニングロールの上流側に設けられて前記残留トナー層を基準厚以下に引き伸ばし調整する層厚調整部材と、
前記クリーニングロールの上流側に設けられ、ベルト状部材に残留したトナーの帯電極性及び帯電量を制御する帯電制御部材と、
層厚調整部材がベルト状部材に対して当接、離間するリトラクト機構とを備えたことを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項１記載のクリーニング装置において、
リトラクト機構は、ベルト状部材に残留したトナーがベルト状部材に対する層厚調整部材当接位置通過前に層厚調整部材がベルト状部材に当接し、前記残留トナーがベルト状部材に対する層厚調整部材当接位置通過後であって、ベルト状部材上の未転写トナーがベルト状部材に対する層厚調整部材当接位置通過前に層厚調整部材がベルト状部材から離間することを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項１又は２記載のクリーニング装置において、
ベルト状部材に残留したトナー量を検知する検知手段と、
検知手段による検知結果に基づいて層厚調整部材を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項３記載のクリーニング装置において、
制御手段が層厚調整部材を制御することにより、ベルト状部材の画像領域外に残留トナーを滞留させることを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項４記載のクリーニング装置において、
ベルト状部材の画像領域外に滞留させた残留トナーを回収することを特徴とするクリーニング装置。 - トナー像が担持されるベルト状部材と、このベルト状部材上にトナー像を形成するトナー像形成装置と、このベルト状部材上のトナー像を転写媒体に転写する転写装置と、ベルト状部材に残留するトナーを清掃するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、
クリーニング装置として、請求項１ないし請求項５いずれかに記載のクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010145816A (ja) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Fuji Xerox Co Ltd | ベルト搬送装置及び画像形成装置 |
| JP2010217695A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Ricoh Co Ltd | クリーニング装置及び画像形成装置 |
| JP2012022049A (ja) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Ricoh Co Ltd | クリーニング装置および画像形成装置 |
-
2002
- 2002-09-24 JP JP2002277591A patent/JP4221559B2/ja not_active Expired - Fee Related
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