JP2006030520A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高性能、且つ、高耐久性のクリーニング手段を備えた画像形成装置を提供する。
【解決装置】 クリーニング手段としてクリーニングブラシを用い、クリーニング時と印加電圧を切り換えて、クリーナ清掃工程を実施することにより、トナーを像担持体上に吐き出し、吐き出したトナーを上記録材に回収する。
【選択図】 図６

Description

本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を合わせ持つ複合機等の画像形成装置であって、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、像担持体のクリーニング技術に関する。

近年、電子写真画像形成装置においても印刷並の高画質が要求されるようになってきており、このようなニーズに対応する技術として小粒径トナーが用いられた画像形成方法が開発されている。そして、小粒径トナーは、重合によりトナー粒子が形成される重合トナーにより実現されている。

しかるに、小粒径トナーを用いた画像形成プロセスにおいては、転写後の像担持体をクリーニングするクリーニング手段の性能を高める必要があり、クリーニング手段の性能を向上するための研究が行われている。

従来、クリーニング手段としては、ゴムブレードからなるクリーニングブレードを用いたものが一般的であった。しかしながら、クリーニングブレードは耐久性の面で問題があるために、クリーニングブラシを用いたもの等、種々のクリーニング技術が研究されている。

特許文献１では、クリーニング手段としてブラシローラを用い、ブラシローラにトナーが蓄積したときに、ブラシローラに印加する電圧を切り替えて、ブラシローラから感光体にトナーを吐き出させ、感光体に吐き出したトナーを現像器に回収する装置が提案されている。

特許文献２では、クリーニング手段として、クリーニング用回転体を用い、クリーニング用回転体にトナーと同極性の電圧を印可してクリーニング用回転体を清掃することが提案されている。

特許文献３では、クリーニング手段として、クリーニングブラシを用い、清掃時に、クリーニングブラシの回転速度を変えることにより、クリーニングブラシからトナーを除去することが提案されている。
特開平６−１８６８０４号公報 特開平８−６９２３１号公報 特開平９−１７９４７１号公報

小粒径トナーを用いた画像形成プロセスにおいては、特許文献１〜３に記載されてクリーニング技術を初めとする従来のクリーニング技術では十分ではない。たとえば、特許文献１では、長期間の使用によりクリーニング性能が次第に低下するという問題や、中間転写体を用いた画像形成装置及びカラー画像形成装置に使用できないという問題がある。特許文献２では、長期間の使用によりクリーニングブラシにトナーが蓄積してクリーニング性能が低下するという問題がある。また、特許文献３のように機械的な手段を用いるものでは、クリーニングブラシの清掃が不十分である。

本発明は、従来のクリーニング技術における前記のような問題を解決し、高耐久性で、高いクリーニング性能を持ったクリーニング手段を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的は、下記の発明により達成される。
（請求項１）
像担持体、
該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
前記像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段及び、
転写後の前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段を有する画像形成装置において、
前記クリーニング手段は、クリーニングブラシ及び該クリーニングブラシにトナー吸引電圧又はトナー吐き出し電圧を印加する電源を有するとともに、前記電源及び前記像形成手段を制御する制御手段を設け、
該制御手段は、画像形成工程においては、前記像形成手段を作動状態に設定するとともに、前記電源から前記クリーニングブラシに前記トナー吸引電圧を印加し、
クリーナ清掃工程においては、前記像形成手段を非作動状態に設定するとともに、前記電源から前記クリーニングブラシに前記トナー吐き出し電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
（請求項２）
前記クリーニング手段は、複数の前記クリーニングブラシを有し、前記制御手段は、前記画像形成工程において、前記複数のクリーニングブラシの個々に極性の異なる前記トナー吸引電圧を印加する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
（請求項３）
クリーナ清掃工程において、前記制御手段は、負帯電トナーを前記クリーニングブラシから除去する工程と正帯電トナーを前記クリーニングブラシから除去する工程とを実施することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
（請求項４）
前記クリーニングブラシの抵抗を検出する検出手段を有し、前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記クリーニングブラシの抵抗が所定値に達したときに、前記クリーナ清掃工程を実施することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
（請求項５）
前記電源が定電圧電源からなるとともに、前記検出手段が電流計からなることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
（請求項６）
前記電源が定電流電源からなるとともに、前記検出手段が電圧計からなることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
（請求項７）
前記像担持体は感光体からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
（請求項８）
感光体、
該感光体にトナー像を形成する前記像形成手段、
中間転写体、
前記感光体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段及び、
前記中間転写体上のトナー像を記録材に転写する二次転写手段を有し、
前記像担持体は、前記感光体からなり、前記転写手段は、前記一次転写手段からなり、前記転写体は前記中間転写体からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
（請求項９）
感光体、
該感光体にトナー像を形成する前記像形成手段、
中間転写体、
前記感光体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段及び、
前記中間転写体上のトナー像を記録材に転写する二次転写手段を有し、
前記像担持体は、前記中間転写体からなり、前記転写手段は、前記二次転写手段からなり、前記転写体は前記記録材からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

請求項１〜９のいずれかの発明により、高いクリーニング性能が長期間にわたって維持されるクリーニング手段を備えた画像形成装置が実現される。

クリーナ清掃工程を設けてクリーニング手段を清掃するので、クリーニングブラシのクリーニング性能が常に高く維持されて高性能のクリーニング性能が長期間にわたって維持される。

請求項２又は３の発明により、高いクリーニング性能が得られる。

転写後に像担持体上に残留しているトナーは、転写工程による影響等で、帯電分布が広くなっており、たとえば、現像において負に帯電されたトナーでも、負に帯電されたトナーの他に正に帯電されたトナーが含まれる。請求項２又は３の本発明のように、複数のクリーニングブラシに異なる極性のトナー吸引電圧を印加することにより、両極性のトナーが像担持体から除去されて、像担持体が十分にクリーニングされる。しかも、クリーナ清掃工程において、クリーニングブラシに蓄積されたトナーが除去されるので、高いクリーニング性能が長期間にわたって維持される。

請求項３の発明により、クリーニングブラシに蓄積されている正負の帯電トナーがともに除去されるので、高いクリーニング性能が常に維持される。

請求項４〜６のいずれかの発明により、クリーニング手段は自動的に清掃されるので、クリーニング性能を維持するための作業負担をオペレータに負わせることがなく、高画質、高耐久性で使いやすい画像形成装置が実現される。

図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す。

像担持体としてのドラム状の感光体１の周囲に帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、分離装置６及びクリーニング手段７が配置される。記録材Ｐは収納部９から搬出され、感光体１と転写装置５により形成されて転写位置を通過し、定着装置８を通過して定着処理される。

感光体１としては、ＯＰＣ感光体やａＳｉ感光体等の周知のものが用いられるが、ＯＰＣ感光体が好ましく、特に、負帯電性のＯＰＣ感光体が好ましく本実施の形態では、負帯電性のＯＰＣが用いられる。

帯電装置２としては、スコロトロン、コロトロン等のコロナ放電装置が用いられるが、スコロトロン放電装置が好ましく用いられる。

露光装置としては、レーザ、ＬＥＤアレイ等、画像データに従って発光する発光素子が用いられる。

現像装置４としては、キャリアとトナーとを主成分とする二成分現像剤を用いる現像装置又はキャリアの含まず、トナーを主成分とする一成分現像剤を用いる現像装置が用いられるが、小粒径トナーを用いた二成分現像装置が好ましい。また、正規現像で現像を行うもの又は反転現像を行うものを現像装置に用いることができるが、現像スリーブ４ａに感光体１の帯電と同極性の現像バイアスを印加し、感光体の帯電と同極性に帯電されたトナーで現像を行う反転現像が好ましく、本実施の形態では、負帯電トナーを用いた反転現像により現像が行われる。

小粒径トナーとしては、体積平均粒径が３〜８μｍのものが好ましい。

体積平均粒径は、体積基準の平均粒径であって、湿式分散機を備えた「コールターカウンターＴＡ−ＩＩ」又は「コールターマルチサイザー」（いずれもコールター社製）により測定した値である。

このような小粒径トナーにより高解像力を有する高画質の画像を形成することができる。体積平均粒径が８μｍより大のトナーでは、高画質の特徴が弱まる。

体積平均粒径が３μｍよりも小さいトナーを用いた場合、かぶり等による画質の低下が起きやすくなる。

また、本発明においては、球形トナーが望ましく、その球形化度が０．９４以上、０．９８以下であることが望ましい。

球形化度＝（粒子投影像と同一面積の円の周囲長）／（粒子投影像の周囲長）
前記球形化度は、５００個の樹脂粒子について、走査型電子顕微鏡又はレーザ顕微鏡により５００倍に拡大した樹脂粒子の写真を撮影し、画像解析装置「ＳＣＡＮＮＩＮＧ ＩＭＡＧＥ ＡＮＡＬＹＳＥＲ」（日本電子社製）を使用して写真画像の解析を行って円形度を測定し、その算術平均値を求めることにより算出することができる。また簡便な測定方法としては、「ＦＰＩＡ−１０００」（東亜医用電子株式会社製）により測定することができる。

球形化度が０．９４より小の場合は、現像装置内で強いストレスを受ける結果、粉砕され、カブリやトナー飛散が発生し易くなる。また、球形化度が０．９８よりも大の場合には、クリーニング性能を高く維持することが困難になる場合がある。

前記のような小粒径、且つ、球形化度の高いトナーには重合トナーを用いることが望ましい。

重合トナーは、トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの重合及びその後の化学的処理により形成されて得られるトナーを意味する。より具体的には、懸濁重合又は乳化重合等の重合反応と必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを意味する。重合トナーでは、原料モノマー又はプレポリマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一なトナーが得られる。

具体的には懸濁重合法により作製されるものや、乳化液を加えた水系媒体の液中にて単量体を乳化重合して微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させ調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することをいう。

帯電装置２、露光装置３及び現像装置４は感光体１上にトナー像を形成する画像形成手段を構成し、該画像形成手段は、画像形成工程においては、作動状態に設定されて、感光体１上にトナー像を形成するが、クリーナ清掃工程においては、非作動状態に設定される。

転写手段としての転写装置５は転写位置において、トナーを静電力で感光体１から記録材Ｐに移動させる電界を形成することにより転写を行うもので、転写装置５には、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電装置、転写ローラ等が用いられる。

分離装置６にはコロトロン等のコロナ放電装置や分離爪が用いられる。

クリーニング手段７は、クリーニングブラシ７０、クリーニングブラシ７０に電圧を印加する電源７１、クリーニングブラシからトナーを除去するフリッカ７２、フリッカ７２からトナーを除去するスクレーパ７３及びスクリュー７４を有する。

クリーニングブラシ７０は導電性化されたナイロン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等の導電性繊維からなるブラシローラで構成される。電源７１は正の電圧を出力する電源７１Ａ及び負の電圧を出力する電源７１Ｂからなる。負帯電トナーを用いた画像形成工程においては、電源７１Ａがトナーの電荷と反対極性のトナー吸引電圧をクリーニングブラシ７０に印加し、クリーナ清掃工程においては電源７１Ｂがトナーの電荷と同極性のトナー吐き出し電圧をクリーニングブラシ７０に印加する。フリッカ７２は円柱状又は円筒状の導電性部材からなり、金属の棒又は金属のパイプが用いられ、回転してクリーニングブラシ７０に付着しているトナーを除去する。スクレーパ７３は金属の板等からなり、フリッカ７２からトナーを掻き取る。

感光体１の矢印で示す回転に従って、像形成手段を構成する帯電装置２、露光装置３及び現像装置４の帯電、露光、現像により感光体１上にトナー像が形成され、転写装置５により感光体上のトナー像が記録材Ｐに転写される。トナー像が転写された記録材Ｐま定着装置８により定着処理される。

転写後の感光体１はクリーニング手段７によりクリーニングされる。

画像形成工程においては、クリーニングブラシ７０にフリッカ７２を介して電源７１Ａから正電圧が印加される。電源７１Ａからの正のトナー吸引電圧により、感光体１上の負帯電トナーがクリーニングブラシ７０に吸引され、感光体１から除去されて感光体１がクリーニングされる。クリーニングブラシ７０に吸引されたトナーはフリッカ７２により掻き取られ、さらにスクレーパ７３により掻き取られて回収される。

図２は前記に説明したクリーナ清掃工程を実施する制御系のブロック図である。

制御手段ＣＲはクリーニング性能を回復させるために、クリーナ清掃工程を実施する。

クリーナ清掃工程においては、制御手段ＣＲは画像形成手段を非作動状態とするために、現像装置４を非作動状態に設定するとともに、クリーニングブラシ７０に電源７１Ｂから負のトナー吐き出し電圧を印加する。現像装置４を非作動状態に設定するというのは、感光体１と現像装置４との間でトナーが移動しないように現像装置４を設定することである。たとえば、磁気ブラシを感光体に接触させて現像を行う現像装置においては、磁気ブラシを感光体から離間させることにより現像装置４が非作動状態に設定される。転写装置５はクリーナ清掃工程において作動状態に設定され、転写位置に記録材Ｐが搬送され感光体１上のトナーは転写装置５により記録材Ｐに移る。

クリーニングブラシ７０に電源７１Ｂから負電圧を印加し、感光体１を回転駆動することにより、クリーニングブラシ７０に蓄積されたトナーが感光体１上に吐き出される。吐き出されたトナーは転写装置５を通過する際に記録材Ｐに移動し、記録材Ｐ上に回収される。回収されたトナーは飛散防止のために、定着装置８により定着される。

制御手段ＣＲはクリーニングブラシ７０の抵抗を検出る検出手段ＤＴの検出値が所定値以上となったときに、前記のクリーナ清掃工程を実行する。但し、クリーナ清掃工程は、画像形成工程が実行されている場合に、画像形成工程を中断して実行されることはなく、実行中の画像形成工程終了後に実行される。

例えば、画像形成工程の実行前の前処理段階、画像形成工程の終了後ににおける後処理段階、装置のメインスイッチが投入された装置起動直後のウォームアップ工程等において、汚れ検出手段ＤＴによる汚れの検出を行い、検出値が所定値以上である場合に、クリーナ清掃工程が実施される。

また、定期的に検出を行い、検出値が所定値以上となった場合に、検出された後の最初の画像形成装置の休止期間にクリーナ清掃工程の実施することも可能である。

検出手段ＤＴは、図３に示すように、フリッカ７２から離れた位置でクリーニングブラシ７０に接触する電極７５及び電極７５の電位を検出する電圧計７６からなる。電源７１Ａ及び７１Ｂに定電流電源を用いた場合、クリーニングブラシ７０の抵抗に対応した電圧が電圧計７６により検出される。

電圧計７６に代えて電流を用いることもできる。電源７１Ａ、７１Ｂに定電圧電源を用いる場合には、電圧計７６に代えて電流計が検出手段として用いられる。

次に図４を参照して本発明の実施の形態に係る画像形成装置の他の例を示す。

本実施の形態においては、複数のクリーニングブラシを用いて像担持体をクリーニングする。

複数のクリーニングブラシには、その一部と他とに異なる極性の電圧が印加される。

正極性の電圧は、像担持対上に残留する負帯電トナーを吸引する吸引電圧であり、負極性の電圧は像担持体上に残留する正耐電トナーを吸引する吸引電圧である。図４は、本発明の一実施の形態をに係るカラー画像形成装置を示す図である。

本実施の形態においては、像担持体としての中間転写体をクリーニングするクリーニング手段に対してクリーナ清掃工程が実施される。

図４のカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、中間転写ユニット、給紙搬送装置及び定着装置２４を有する。カラー画像形成装置の上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。

イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、感光体１Ｙの周囲に配置された帯電装置２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写手段を構成する転写ローラ５Ｙ及びクリーニング手段７Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、感光体１Ｍの周囲に配置された帯電装置２Ｍ、露光装置３Ｍ、現像装置４Ｍ、一次転写手段を構成する転写ローラ５Ｍ及びクリーニング手段７Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、感光体１Ｃの周囲に配置された帯電装置２Ｃ、露光装置３Ｃ、現像装置４Ｃ、一次転写手段を構成する転写ローラ５Ｃ及びクリーニング手段７Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、感光体１Ｋの周囲に配置された帯電装置２Ｋ、露光装置３Ｋ、現像装置４Ｋ、一次転写手段を構成する転写ローラ５Ｋ及びクリーニング手段７Ｋを有する。図５（ａ）に示すように、転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋはそれぞれ、転写電源５ＹＥＡ、５ＹＥＢ、５ＭＥＡ、５ＭＥＢ、５ＣＥＡ、５ＣＥＢ、５ＫＥＡ、５ＫＥＢから転写電圧が印加される。

半導電性であり、像担持体としてのベルト状の中間転写体３０は、複数のローラにより巻回され、循環移動可能に支持される。

給紙カセット２０内に収容された記録媒体としての記録紙Ｐは、給紙装置２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手段としての転写ローラ５Ｚに搬送され、転写ローラ５Ｚにより記録紙Ｐ上に多色トナーが一括転写される。転写ローラ５Ｚには図４（ｂ）に示すように、転写電源５ＺＥから転写電圧が印加される。

図６はクリーニング手段７Ｚの詳細を示す。

クリーニング手段７Ｚは２個のクリーニングブラシ８０、９０を有し、クリーニングブラシ８０に対応して、電源８１、フリッカ８２、スクレーパ８３が設けられ、クリーニングブラシ９０に対応して電源９１、フリッカ９２、スクレーパ９３が設けられる。また、電源８１はクリーニングブラシ８０に対して正の電圧を印加する電源８１Ａ、負の電圧を印加する電源８１Ｂからなり、電源９１は、正の電圧を印加する電源９１Ａ及び負の電圧を印加する電源９１Ｂを有する。

帯電、露光及び現像により感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にトナー像が形成される。

画像形成工程においては、転写電源５ＹＥＡ、５ＭＥＡ、５ＣＥＡ及び５ＫＥＡが正電圧を、転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに対してぞれそれ印加し、負帯電トナーからなるトナー像を感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから中間転写体３０に転写し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像が重なったカラー画像が中間転写体３０上に形成される。

形成されたカラー画像は転写電源５ＺＥＡから正電圧が印加された転写ローラ５Ｚにより記録材Ｐに転写される。

カラー画像が転写された記録紙Ｐは、定着装置２４により定着処理され、排紙ローラ２５に搬送されて機外の排紙トレイ２６上に排出される。

一方、転写ローラ５Ｚにより記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、中間転写体３０は、クリーニング手段７Ｚを通過し、残留トナーが中間転写体３０から除去される。

前記に説明した画像形成工程において、クリーニングブラシ８０、９０には次に説明するトナー吸引電圧が印加される。

中間転写体３０の移動方向に関して上流側のクリーニングブラシ８０に対して、電源８１Ｂから負電圧を印加し、下流側のクリーニングブラシ９０に対して、電源９１Ａから正電圧を印加する。これにより、クリーニングブラシ８０に正帯電トナーが吸引され、クリーニングブラシ９０に負帯電トナーが吸引されて、中間転写体３０がクリーニングされる。

転写後の中間転写体３０上の残留するトナーには、二次転写による影響等で、負帯電トナーの他に正帯電トナーが含まれているが、前記のように正負の電圧が印加されたクリーニングブラシ８０、９０でクリーニングすることにより、両極性のトナーが中間転写体３０から除去される。

次にクリーナ清掃工程について、図７の制御系のブロック図を参照して説明する。

図７において、ＣＲは全体を制御する制御手段、１ＴＲは図４、図５（ａ）における転写ローラ及び転写電源で構成される一次転写手段を示し、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにおける一次転写手段全体を示す。２ＴＲは図４、図５（ｂ）における転写ローラ５Ｚ及び転写電源５ＺＥＡ、５ＺＢを含む二次転写手段を示す。なお、本実施の形態においては、一次転写手段１ＴＲが像担持体としての中間転写体３０上にトナー像を形成する像形成手段である。

最初に実行される一次クリーナ清掃工程において、制御手段ＣＲは、転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ及び５Ｋの押圧を解除して、中間転写対３０を感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから離し、像形成手段を非作動状態に設定する。

制御手段ＣＲはクリーニングブラシ８０に対して電源８１Ａから正電圧を印加するとともに、クリーニングブラシ９０に対して電源９１Ａから正電圧を印加する。また、制御手段ＣＲは転写電源５ＺＢから転写ローラ５Ｚに負電圧を印加する。

このような状態で、中間転写体３０を駆動し循環移動させることにより、クリーニングブラシ８０に蓄積されている正帯電トナーが中間転写体３０に吐き出され、中間転写体３０に吐き出された正帯電トナーは負の転写電圧が印加された二次転写手段ＴＲにより記録材Ｐに移動する。記録材Ｐ上のトナーが定着装置２４により記録材Ｐに定着される。

次の段階で実行される二次クリーナ清掃工程において、制御手段ＣＲは、像形成手段を非作動状態に継続設定し、クリーニングブラシ８０に対して電源８１Ａから正線圧を継続して印加するとともに、クリーニングブラシ９０に対して、印加電圧を切り換えて、電源９１Ｂから負電圧を印加する。また、二次クリーナ清掃工程においては、制御手段ＣＲは二次転写手段の電源を５ＺＢから５ＺＡに切り換えて、正の転写電圧を印加する。

二次クリーナ清掃工程においては、クリーニングブラシ９０に蓄積されている負帯電トナーか吐き出され、中間転写体３０上に移動し、中間転写体３０から記録材Ｐに移る。

以上説明したように、一次クリーナ清掃工程と二次クリーナ清掃工程とからなるクリーナ清掃工程により、クリーニングブラシ８０、９０に蓄積された正帯電トナー及び負帯電トナーが除去されて、クリーニング手段のクリーニング性能が回復する。

次に、実施の形態の他の例を示す。本例においては、像形成手段としての一次転写手段１ＴＲにおける転写電源を制御することにより、クリーナ清掃工程において、像形成手段を非作動状態に設定している。

一次クリーナ清掃工程において、一次転写手段１ＴＲの転写電源は負電圧に設定される。すなわち、転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋには、それぞれ転写電源５ＹＥＢ、５ＭＥＢ、５ＣＥＢ、５ＫＥＢからそれぞれ、負電圧が印加される。

その結果、一次クリーナ清掃工程において、中間転写体３０に吐き出された正帯電トナーは中間転写体上に保持され、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに移ることはない。中間転写体上に吐き出された正帯電トナーは負の転写電圧を印加する二次転写手段２ＴＲにより記録材Ｐに転写される。

二次クリーナ清掃工程において、一次転写手段１ＴＲの転写電源は正電圧に切り換えられる。すなわち、転写電源５ＹＡ、５ＭＡ、５ＣＡ、５ＫＡが転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにそれぞれ正電圧を印加するとともに、転写電源５ＺＡが転写ローラ５Ｚに正電圧を印加する。

その結果、一次クリーナ清掃工程において、中間転写体３０に吐き出された負帯電トナーは中間転写体上に保持され、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに移ることはない。中間転写体上に吐き出された負帯電トナーは正の転写電圧を印加する二次転写手段２ＴＲにより記録材Ｐに転写される。

図４に示すカラー画像形成装置を用い、次に装置構成及び条件設定で画像形成実験を行った。
感光体
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ：負帯電性ＯＰＣ
中間転写体３０ ：ポリイミドベルト
体積抵抗：１０⁹Ωｃｍ、表面抵抗：１０¹¹Ωｃｍ
クリーニングブラシ
８０、９０ ：導電性アクリル繊維
太さ：６．２５ｄ、植毛密度：１５ｋ本／ｃｍ²
中間転写体３０とクリーニングブラシ８０、９０との食い込み 量、
クリーニングブラシ８０、９０とフリッカ８２、９２との食い 込み量ともに、１ｍｍ、
クリーニングローラ８０、
９０に印加する電圧 ：±５００Ｖ
スクレーパ８３、９３ ：ステンレス板
厚さ：０．０５ｍｍ
印字率４０％Ａ４サイズの画像を連続形成し、５００００プリント毎に、クリーナ清掃工程を実施した実施例と、実施しない比較例について、クリーニング性能の比較を行った。

比較試験は、Ａ３サイズベタ画像（１色）を連続５プリント形成し、中間転写体３０上にトナーのすり抜けと称されるクリーニング不良を検査した。
＜実施例１＞
画像形成においては、クリーニングローラ８０（上流側）に−５００Ｖ、クリーニングローラ９０（下流側）に＋５００Ｖを印可した。

５００００プリント後に、転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを移動させることにより、中間転写体３０を感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから離し、クリーニングローラ８０への印加電圧をー５００Ｖから＋５００Ｖに切り替え、クリーニングローラ９０には＋５００Ｖを継続印加し、転写ローラ５Ｚに負電圧を印加し、Ａ３サイズの用紙を転写部に搬送して一次クリーナ清掃工程を実施し、
更に、クリーニングブラシ８０に＋５００Ｖを継続印加するとともに、クリーニングブラシ９０への印加電圧を−５００Ｖに切り替え、転写ローラ５Ｚに正電圧を印加して、Ａ３サイズの用紙を転写部に搬送して二次クリーナ清掃工程を実施した。
＜実施例２＞
画像形成においては、クリーニングローラ８０（上流側）に−５００Ｖ、クリーニングローラ９０（下流側）に＋５００Ｖを印可した。

５００００プリント後に、クリーニングローラ８０への印加電圧をー５００Ｖから＋５００Ｖに切り替え、クリーニングローラ９０には＋５００Ｖを継続印加するとともに、転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに正電圧を、転写ローラ５Ｚに負電圧をそれぞれ印加し、Ａ３サイズの用紙を転写部に搬送して一次クリーナ清掃工程を実施し、
更に、クリーニングブラシ８０に＋５００Ｖを継続印加し、クリーニングブラシ９０への印加電圧を−５００Ｖに切り替えるとともに、転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに負電圧を、転写ローラ５Ｚに正電圧をそれぞれ印加し、Ａ３サイズの用紙を転写部に搬送して二次クリーナ清掃工程を実施した。
＜比較例＞
クリーナ清掃工程を実施することなく、画像形成を行った。

画像形成実験の結果は次のとおりである。

５００００枚画像形成時 ５００００枚画像形成後の
クリーニング不良試験時

実施例１ クリーニング不良無し クリーニング不良無し
実施例２ クリーニング不良無し クリーニング不良無し
比較例 クリーニング不良無し クリーニング不良（中間転写体上のト ナーすり抜け発生）
このように、本発明によりクリーニング手段の劣化を防止することができた。

本発明の一実施の形態をに係る画像形成装置を示す図である。 クリーナ清掃工程を実施する制御系のブロック図である。 検出手段を示す図である。 本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置を示す図である。 転写手段を示す図である。 クリーニング手段の詳細を示す図である。

符号の説明

１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体
５、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ 転写ローラ（一次転写手段）
６Ａ 中間転写体クリーニング手段
３０ 中間転写体、
７０、８０、９０ クリーニングブラシ、
７１、７１Ａ、７１Ｂ、８１、８１Ａ、９１、９１Ａ、９１Ｂ 電源
ＣＲ 制御手段
ＣＴ 検出手段

Claims (9)

1. 像担持体、
   該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
   前記像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段及び、
   転写後の前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段を有する画像形成装置において、
   前記クリーニング手段は、クリーニングブラシ及び該クリーニングブラシにトナー吸引電圧又はトナー吐き出し電圧を印加する電源を有するとともに、前記電源及び前記像形成手段を制御する制御手段を設け、
   該制御手段は、画像形成工程においては、前記像形成手段を作動状態に設定するとともに、前記電源から前記クリーニングブラシに前記トナー吸引電圧を印加し、
   クリーナ清掃工程においては、前記像形成手段を非作動状態に設定するとともに、前記電源から前記クリーニングブラシに前記トナー吐き出し電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記クリーニング手段は、複数の前記クリーニングブラシを有し、前記制御手段は、前記画像形成工程において、前記複数のクリーニングブラシの個々に極性の異なる前記トナー吸引電圧を印加する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. クリーナ清掃工程において、前記制御手段は、負帯電トナーを前記クリーニングブラシから除去する工程と正帯電トナーを前記クリーニングブラシから除去する工程とを実施することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記クリーニングブラシの抵抗を検出する検出手段を有し、前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記クリーニングブラシの抵抗が所定値に達したときに、前記クリーナ清掃工程を実施することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記電源が定電圧電源からなるとともに、前記検出手段が電流計からなることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記電源が定電流電源からなるとともに、前記検出手段が電圧計からなることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体は感光体からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 感光体、
   該感光体にトナー像を形成する前記像形成手段、
   中間転写体、
   前記感光体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段及び、
   前記中間転写体上のトナー像を記録材に転写する二次転写手段を有し、
   前記像担持体は、前記感光体からなり、前記転写手段は、前記一次転写手段からなり、前記転写体は前記中間転写体からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 感光体、
   該感光体にトナー像を形成する前記像形成手段、
   中間転写体、
   前記感光体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段及び、
   前記中間転写体上のトナー像を記録材に転写する二次転写手段を有し、
   前記像担持体は、前記中間転写体からなり、前記転写手段は、前記二次転写手段からなり、前記転写体は前記記録材からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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