JP2007086201A - クリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 中間転写体等のトナー像担持体上の残留トナーを適正に清掃する。
【解決手段】 トナー像担持体１上に形成されたトナー像を転写媒体２上に転写可能な転写部材３と、転写部材３とトナー像担持体１との間に転写バイアスが印加可能な転写バイアス印加手段４とを有する画像形成装置に適用されるクリーニング装置であって、トナー像担持体１に対向して回動自在に配置され且つトナー像担持体１上の残留トナーを清掃するクリーニング部材５と、このクリーニング部材５と前記トナー像担持体１との間にクリーニングバイアスが印加可能なクリーニングバイアス印加手段６と、クリーニング対象となる残留トナーが転写部材３による転写を経たものかどうかを判別する判別手段７と、判別手段７の判別結果に基づいてクリーニング部材５の少なくとも回転速度を含む清掃モード８を変更する制御手段９とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式等を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、中間転写体等のトナー像担持体上の残留トナーを清掃するクリーニング装置並びにこのクリーニング装置を用いた画像形成装置の改良に関する。

従来、例えば電子写真方式の画像形成装置において、感光体上に作成されるトナー像は通常単色であるのに対し、中間転写体上には多重色のトナー像が形成されるためトナー量も多く、また、多重色を記録媒体等へ一括転写するために高い転写電界が加えられることから、放電が発生し易く、転写後の残留トナーの帯電量分布が広がり、中間転写体への付着力も高くなり易い。
一方、中間転写体では、記録媒体に一括転写されずに残る残留トナーもある。例えば、画像形成中にジャムが発生し、中間転写体上に形成された多重色のトナー像が記録媒体に転写されずにそのまま残ったり、画像形成のための濃度制御やレジストレーション調整のために非画像部に作成される制御用パッチといった、比較的トナー量の多い未転写トナーも残るようになる。

そのため、中間転写体上のトナーを清掃するためには、トナー量の分布やトナーの帯電量分布が広い状態のトナーを清掃する必要がある。
これらの残留トナーを清掃する方式として、従来、ブレードを用いたブレードクリーニング方式や導電性ブラシロールを用いたブラシクリーニング（静電クリーニング）方式が知られている。
ブレードクリーニング方式は、トナー量の分布やトナーの帯電量分布が広い状態のトナーをクリーニングすることは可能であるが、例えば紙粉やキャリア等の異物の混入によるクリーニング不良やブレードのエッジ欠け等の突発的な不具合、中間転写体との摺擦によるエッジ摩耗等が発生し、長期に亘って安定したクリーニング性能を維持することは困難である。
一方、ブラシロールは、ブレードのような突発的な不具合は殆どないためクリーニング性能の低下を抑えられる利点がある。しかしながら、トナー量の分布やトナーの帯電分布が広い状態のトナーに対しては、ブラシロールの静電引力のみの作用でクリーニングしようとするには限界がある。

特開平１０−２６９１８号公報（発明の実施の形態、図２） 特開２０００−１３１９６４号公報（第１の実施の形態、図２）

通常、ブラシロールを用いてクリーニングする際に、ブラシロールの周速（表面速度）を上げてクリーニング性能を向上させようとすることが考えられる。これは、中間転写体上のトナー像に対し、ブラシロール側の相対速度を上げることで、単位面積当たりに接触する導電性ブラシの本数が増え、クリーニング効率が高まるものと考えられる。

このようにブラシロールの周速を速めることは、例えば、もともとトナー付着が少ない記録材搬送体のクリーニング方式として、例えば、ジャムによって大量のトナーが付着したときのジャムリカバー時にブラシロール（単なる機械的にトナーを掻き落とすファーブラシ）の回転速度を上げる方式が知られている（例えば特許文献１参照）。また、画像形成枚数や湿度条件によって周速を変化させる方式が知られている（例えば特許文献２参照）。
しかしながら、このような非静電型のブラシロールを用いる方式では、周速を上げることでクリーニング性能が向上するようになるが、それと共に、消費電力や騒音が増大するようになり、特に記録材搬送体とは異なる中間転写体のように残留トナーの付着力が大きいトナーを除去するには、周速を更に上げる必要があり、デメリットが多く適さない。更に、ジャムの発生場所によっては、記録材搬送体上の残留トナー量は異なり、その付着力も変化するため、上述の方式では残留トナーの適正なクリーニング方式とは言い難い。

本発明は、上述したような技術的課題を解決するためになされたものであり、中間転写体等のトナー像担持体上の残留トナーを適正に清掃するクリーニング装置、更に、このクリーニング装置を用いた画像形成装置を提供するものである。

本発明を行うに際し、本件発明者らは中間転写体上の残留トナーのクリーニング方式として静電ブラシ方式を採った場合に、ブラシロールの周速とクリーニング性能について検証実験を試みた。その結果、記録媒体（記録材）への転写を受けていない未転写トナーの場合には、その量が多くても十分クリーニング性能が確保されるが、一旦転写が行われると、少量の残留トナーであってもクリーニング性能が不十分となることの知見を得た。そのため、このような検証結果を基に、本件発明を見出すに至った。

すなわち、本発明は、図１に示すように、トナー像担持体１上に形成されたトナー像を転写媒体２上に転写可能な転写部材３と、転写部材３とトナー像担持体１との間に転写バイアスが印加可能な転写バイアス印加手段４とを有する画像形成装置に適用されるクリーニング装置であって、トナー像担持体１に対向して回動自在に配置され且つトナー像担持体１上の残留トナーを清掃するクリーニング部材５と、このクリーニング部材５と前記トナー像担持体１との間にクリーニングバイアスが印加可能なクリーニングバイアス印加手段６と、クリーニング対象となる残留トナーが転写部材３による転写を経たものかどうかを判別する判別手段７と、判別手段７の判別結果に基づいてクリーニング部材５の少なくとも回転速度を含む清掃モード８を変更する制御手段９とを備えることを特徴とするものである。

このような技術的手段において、トナー像担持体１としては、中間転写体、像担持体（感光体、誘電体）を含む。更には、記録材搬送体のように、例えばジャム時等にトナー像が担持されるものをも含むものであり、特に、残留トナーの帯電分布が広く、トナー像担持体１への付着力が大きい中間転写体での態様が好適である。
また、転写媒体２はトナー像担持体１上のトナー像が転写可能であればよく、例えば記録材、中間転写体を含み、更には、記録材を担持搬送する記録材搬送体も含む趣旨である。
更に、転写部材３は、トナー像担持体１に接触（あるいは転写媒体を介して接触）する態様であってもよいし、離間配置される態様であっても差し支えない。そして、判別手段７は、残留トナーが転写を経たかどうかの判別を行うもので、転写媒体２上にトナー像が転写される若しくはされたかどうかの判別を行うようになっていればよく、例えば、転写時のバイアス印加状態や転写部材３自体の機械的動作等の情報によって判別される。
更にまた、清掃モード８は、クリーニング部材５の少なくとも回転速度が変更されるモードであればよく、例えばクリーニングバイアスを同時に変更するようにしても差し支えない。

また、本発明におけるクリーニング部材５は回動可能であればよく、代表的態様としては回転ブラシ、回転ロールの態様が挙げられる。尚、このような部材をベルト状に構成するようにしても差し支えない。更に、クリーニング部材５の数量は特に限定されず、複数備えるようにしてもよい。

そして、クリーニング部材５としては、トナー像担持体１上の残留トナーを清掃する観点から、回転ブラシが好ましい。また、クリーニング部材５はトナー像担持体１の移動方向に対し、対向部位で互いに異なる方向（Ａｇａｉｎｓｔ方向）であってもよいし、互いに同方向（Ｗｉｔｈ方向）であってもよいが、トナー像担持体１上からの残留トナーの剥離性を向上させる観点からＡｇａｉｎｓｔ方向が好ましい。
更に、クリーニング部材５を複数備える態様にあっては、少なくとも異なる極性のクリーニングバイアスが印加されるように構成されることが好ましく、これによれば、例えば転写が行われて帯電量分布が広がった残留トナーに対しても効果的なクリーニング性能を確保することができるようになる。

そして、本発明における制御手段９は、判別手段７によって残留トナーが転写を経たものと判別されたときは、転写を経ていないときに比べクリーニング部材５の少なくとも回転速度を遅くする清掃モード８に変更することが好ましく、これによれば、クリーニング部材５の回転速度を遅くすることでクリーニング部材５によるトナー像担持体１への摺擦力を大きくすることができ、転写媒体２への転写時に生じる広い帯電量分布及び小さい電荷量のトナーを多量に有する残留トナーの清掃を効果的に行うことができるようになる。
更に、このとき、制御手段９は、クリーニング部材５の回転速度を遅くするときはクリーニングバイアスを小さくすることが好ましく、これによれば、クリーニング性能を更に向上させることができ、仮にクリーニング部材５の回転速度が遅い状態で高い（絶対値）クリーニングバイアスを印加すると電流が多く流れ、トナーへの電荷注入等によりクリーニング不良が発生するような虞を回避することができるようになる。

また、制御手段９としては、トナー像担持体１が中間転写体である態様において、転写バイアスの切り替えタイミングに連動してクリーニング部材５の清掃モード８を変更するように制御することが好ましく、この場合、転写バイアスが印加されることで転写部材３による転写工程がなされ、中間転写体上の残留トナーは帯電量分布が広く、また小さい電荷のトナーが多いものと判断することができ、それに応じた適正な清掃モード８に容易に変更することができる。

更に、制御手段９としては、トナー像担持体１が中間転写体である態様において、転写部材３のトナー像担持体１への接離動作に連動してクリーニング部材５の清掃モード８を変更するように制御することが好ましく、この場合においても、転写部材３が中間転写体に接触することで転写部材３による転写工程がなされ、中間転写体上の残留トナーは帯電量分布が広く、また小さい電荷のトナーが多いものと判断することができ、それに応じた適正な清掃モード８に変更することができる。

更にまた、本発明は、クリーニング装置に限らず、トナー像担持体１上にトナー像を形成する作像ユニットと上述したクリーニング装置とを備えた画像形成装置をも対象とする。

本発明によれば、トナー像担持体上のトナー像を転写可能な転写部材と、転写部材に転写バイアスを印加可能な転写バイアス印加手段とを有する画像形成装置に対し、トナー像担持体に対向して回転自在なクリーニング部材と、クリーニング部材にクリーニングバイアスを印加可能なクリーニングバイアス印加手段と、クリーニング対象となる残留トナーが転写を経たものかどうかを判別する判別手段と、判別手段の判別結果に基づいてクリーニング部材の少なくとも回転速度を含む清掃モードを変更する制御手段とを備えたので、トナー像担持体上の残留トナーを転写が行われたものかどうかによって区別化することができ、種々の残留トナーに合わせた清掃モードに変更することにより、十分なクリーニング性能が確保されたクリーニング装置を提供することができる。
更に、上述のクリーニング装置を備えることで、トナー像担持体上の残留トナーの清掃が十分可能な画像形成装置を提供することができる。

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２は、本発明のクリーニング装置が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す概要図である。
同図において、本実施の形態の画像形成装置は、例えば電子写真方式の４色の各色成分トナー（本実施の形態ではイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）を形成する画像形成ユニット１０（１０ａ〜１０ｄ）と、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像が順次転写（一次転写）されて担持搬送される中間転写ベルト２０とで構成されている。

各画像形成ユニット１０（１０ａ〜１０ｄ）は、夫々静電潜像が担持される感光体ドラム１１を有し、各感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１を帯電する帯電ロール等の帯電器１２、帯電された感光体ドラム１１上に静電潜像を書き込むレーザスキャナ等の露光器１３、感光体ドラム１１上に書き込まれた静電潜像を各色成分トナーにて現像する現像器１４、感光体ドラム１１上のトナー像を中間転写ベルト２０上に転写する転写ロール等の一次転写器１５及び感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１６を夫々配設したものである。尚、一次転写器１５は、中間転写ベルト２０を挟んで感光体ドラム１１と対向する位置に配置されている。

また、中間転写ベルト２０は、例えばポリイミド樹脂に導電性カーボンブラック等を混練して体積抵抗率を調整したフィルム状の無端ベルトからなり、４個の張架ロール２１〜２４に掛け渡されており、例えば張架ロール２１を駆動ロールとし、張架ロール２２をテンションロールとして、図中矢印方向に循環移動するようになっている。
本実施の形態では、中間転写ベルト２０としてポリイミド樹脂を使用したが、これに限らず、ポリエステル樹脂等の他の成形材料やクロロプレンゴム等のゴム材料を使用するようにしても差し支えない。

更に、張架ロール２４と対向する位置には、中間転写ベルト２０上の多重化されたトナー像を記録材３２に一括転写する転写ロール等の二次転写装置３０が中間転写ベルト２０に対しリトラクト可能に設けられ、張架ロール２４をバックアップロールとして両者間にはバイアス電源３１からの転写バイアスが加わるようになっている。
そして、この二次転写装置３０の記録材搬送方向上流側には、記録材３２を二次転写部位までガイドする搬送ガイド３３、更に、この搬送ガイド３３の上流側には、記録材３２を位置決めして搬送するレジストロール３４が設けられている。
一方、二次転写装置３０の下流側には、トナー像が一括転写された記録材３２を搬送する搬送装置３５、更に、搬送装置３５の下流側には、記録材３２上のトナー像を定着する定着装置３６が設けられている。

そして、本実施の形態では、張架ロール２１と中間転写ベルト２０を挟んで対向する位置には中間転写ベルト２０上の残留トナーを清掃するクリーニング装置４０が設けられている。
また、本実施の形態では、このクリーニング装置４０を制御する制御装置５０が設けられ、この制御装置５０には二次転写装置３０の転写バイアスを供給するバイアス電源３１から、転写バイアスを二次転写装置３０に供給するか否かの情報が伝達されるようになっている。尚、本実施の形態では、制御装置５０への情報はバイアス電源３１からとしたが、例えば二次転写装置３０が中間転写ベルト２０からリトラクトする方式を採っている場合には、図中破線で示すように、このリトラクト情報を制御装置５０に伝達するようにしても差し支えない。

そして、本実施の形態におけるクリーニング装置４０は、図３に示すように、張架ロール２１に対向して配置されており、クリーニングケース４１内に、２個の回転ブラシ４２（４２ａ、４２ｂ）が中間転写ベルト２０に接するように配置され、共に中間転写ベルト２０の移動方向とは対向部位で反対方向（Ａｇａｉｎｓｔ方向）に移動するようになっている。
また、これらの回転ブラシ４２の背後には、回転ブラシ４２に付着したトナーを除去する回収ロール４３（４３ａ，４３ｂ）が回転ブラシ４２とＡｇａｉｎｓｔ方向に回転するように設けられ、例えば静電的に回転ブラシ４２から回収ロール４３に回収されたトナーは、回収ロール４３に接触配置されるブレード４４（４４ａ，４４ｂ）にて掻き落とされるようになっている。尚、本実施の形態では、回転ブラシ４２に付着したトナーを回収する部材として回収ロール４３を示したが、これに限らず、例えば回転ブラシ４２に接して回転ブラシ４２から機械的にトナーを掻き落とすフリッカーバー等の部材を設けるようにしてもよいし、バキュームを利用して回転ブラシ４２に付着したトナーを吸引除去するようにしてもよい。

更に、本実施の形態における２個の回転ブラシ４２（４２ａ，４２ｂ）には、互いに極性の異なるクリーニングバイアスが印加されるように、夫々のバイアス電源４５（４５ａ，４５ｂ）が接続されている。尚、本実施の形態では、上流側の回転ブラシ４２ａにプラス、下流側の回転ブラシ４２ｂにマイナスを印加するようにしたが、特にこれに限定されず、これとは反対にするようにしてもよいし、直流バイアスの代わりに交流電界が重畳された直流バイアスを作用させるようにしてもよい。

次に、本実施の形態における画像形成装置の基本的作像プロセスについて説明する。
図２に示すように、各画像形成ユニット１０（１０ａ〜１０ｄ）中の感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像は、一次転写器１５によって中間転写ベルト２０上に順次転写され、中間転写ベルト２０上には多重化されたトナー像が形成される。その後、中間転写ベルト２０上に保持されたトナー像は、中間転写ベルト２０の循環移動によって二次転写部位に至る。
二次転写装置３０では、レジストロール３４にて位置決め規制が行われた記録材３２に対し、二次転写部位にて中間転写ベルト２０上のトナー像が一括転写される。
二次転写装置３０にてトナー像が一括転写された記録材３２は、搬送ベルト３５を通って定着装置３６に導かれ、記録材３２上の転写トナー像が定着される。その後、図示外の排紙トレイ等に搬送される。

このような画像形成装置において、クリーニング装置４０の制御方式について図２，３を用いて説明する。
本実施の形態では、制御装置５０は、回転ブラシ４２を駆動するブラシモータ（図示せず）を制御することで、回転ブラシ４２の回転速度を２段階に切り替えられるようになっている。すなわち、バイアス電源３１によって二次転写装置３０に転写バイアスが印加されるタイミングと連動して、回転ブラシ４２の回転速度を切り替えるようになっている。具体的には、転写バイアスが印加されたときは転写バイアスが印加されない場合に比べ回転ブラシ４２の回転速度を遅くするようにしている。

静電ブラシ（本件の回転ブラシ４２に相当）の一般的な清掃条件を変更する方式としては、ブラシの回転速度（周速）、クリーニングバイアスの大きさ、ブラシの食い込み量等を変える方式が想定されるが、本件発明者らが検証したところ、残留トナーの状態に対応してクリーニング性能を大きく変更するにはブラシ速度が好適であった。これは、クリーニングバイアスの大きさやブラシの食い込み量もクリーニング性能に大きく影響を与えるが、用いる静電ブラシのブラシ抵抗やブラシパイル長などによってクリーニングバイアス並びに食い込み量の最適条件が定まってしまい、残留トナーの状態に応じてこれらの因子を調整することは困難であることにもよる。
尚、本実施の形態では、回転ブラシ４２の速度を変更するには、ブラシモータの速度を制御装置５０にて制御する方式を採ったが、例えば２種の駆動源の間でクラッチ等の駆動伝達部材を介して切り替えるようにしてもよい。

次に、中間転写ベルト２０上に残留するトナーについて説明する。
図４は、負帯電トナーを用いた場合の、中間転写体２０上に残留するトナーのトナー帯電量分布を示したものであり、未転写トナー（二次転写が行われなかった残留トナー）は主としてマイナスのトナー帯電量に偏ったトナー帯電量分布を示し且つその量が多い。一方、転写残トナー（二次転写が行われ転写バイアスが印加された後の残留トナー）はプラス／マイナスの両極に跨った幅広いトナー帯電量分布を示し、また、帯電量がゼロ近傍のトナーが比較的多く、全体のトナー量は未転写トナーに比べ少なくなる。
すなわち、未転写トナーは、殆どがＢ領域に集中し、一部がＣ領域になる程度であるが、転写残トナーは主としてＢ領域、Ｃ領域及びＤ領域に分布し、更に、Ａ領域、Ｅ領域にも一部存在するようになる。
このようなＡ〜Ｅ領域の中で、静電的なクリーニング方式にて残留トナーを清掃し易い領域としては、トナーの帯電極性がある程度明確且つ大き過ぎないＢ領域とＤ領域であり、その他の領域のトナーは静電的なクリーニングが困難となる。つまり、Ｃ領域のようにトナーの電荷が小さい場合には静電的に吸引しづらく、Ａ領域やＥ領域ではトナー電荷のために付着力が強くなっていることによる。

そのため、未転写トナーに対しては回転ブラシ４２の回転速度を速めることで、静電的なクリーニングによって、かつ、速度を速くすることでトナー帯電量の分布が狭く量が多い残留トナーを速やかに清掃することができるようになる。一方、転写残トナーに対しては回転ブラシ４２の回転速度を遅くして、静電力のみならず、回転ブラシ４２の機械的な摺擦力を並行して活用することで、残留トナーを清掃することができるようになる。

ここで、未転写トナーに対して回転ブラシ４２のブラシ速度を速くしたときの作用について詳細に説明する。
中間転写ベルト２０上には多重色を形成するためにトナー量が多くなった、かつ、トナー帯電量分布が狭いトナーが残留するが、このトナーは静電的に回収し易い。回転ブラシ４２の回転速度（周速）を速くすることで、単位面積当たりに接触するブラシの本数が増え、掻き取り回数が増加するようになり、回転ブラシ４２によるトナー回収効率が向上するようになる。ブラシ１本当たりにトナーを保持できる量は、ブラシに誘起される電荷及びブラシの表面積で決まるため、回転ブラシ４２の速度が遅いと大量のトナーによってブラシ先端がすぐ飽和してしまい、大量のトナーを付着することができず、クリーニング性が低下するようになる。
そのため、制御用トナー像の形成やジャムが発生した時などで二次転写装置３０へ転写バイアスが印加されない場合の中間転写ベルト２０上に残留するトナー（未転写トナー）を清掃する際に、回転ブラシ４２の速度を増加させるようにすればよい。

一方、転写残トナーに対して回転ブラシ４２の速度を遅くしたときの作用について詳細に説明する。
中間転写ベルト２０上の転写残トナーは、多重色を記録材３２に一括転写（二次転写）するための転写バイアスが印加されたものとなっており、転写バイアスにより放電が発生し易く、二次転写後の残留トナー（転写残トナー）のトナー帯電量分布は広がったものとなる。したがって、トナーの電荷が高く中間転写ベルト２０への付着力が大きいトナー（図４のＡ領域、Ｅ領域に相当）や、放電により電荷量が低下してゼロ近傍の電荷のトナー（図４のＣ領域に相当）も発生し、これらのトナーは静電的な回収が困難となる。

このようなトナーに対して、異なる極性が印加された回転ブラシ４２（４２ａ，４２ｂ）をカウンター方向から低速に当てることで、クリーニングバイアスに吸引される逆極のトナーを集めながら、ブラシニップ入口近傍（回転ブラシ４２が中間転写ベルト２０と接触する接触域のうち回転ブラシ４２の回転方向入口側近傍）にトナーダムを形成して機械的な堰き止め効果を発生させ、トナーを堰き止めるようにすることができるようになる。
また、この形成されたトナーダムは、回転ブラシ４２によって徐々に回収されるため、トナーダムが極度に増加し過ぎて決壊するようなことがないようにすることができる。更に、ブラシ表面へのトナー蓄積を防ぎながら、クリーニング性能を維持することができる。
このように、回転ブラシ４２の速度を遅くすることで、静電的には回収困難なトナーを効率よく清掃することができるようになるが、速度を遅くすると回収限界量が低下し、一定量以上のトナーが回転ブラシ４２に突入すると、トナーの突入力が回転ブラシ４２のニップ力を超えてしまい、ブラシを持ち上げトナーダムが決壊するようにもなり、クリーニング性能が大幅に低下するようにもなる。
本実施の形態では、二次転写装置３０のバイアス電源３１が作動したときに連動して、すなわち、二次転写が行われたときに連動して回転ブラシ４２の速度を遅くするようにしているため、静電的に回収困難なトナーもトナーダムを決壊させることなく、堰き止めることができるようになる。

以上のように、本実施の形態においては、二次転写装置３０への転写バイアスを印加するバイアス電源３１の作動タイミングに連動して、回転ブラシ４２の回転速度を切り替えるようにしたので、中間転写ベルト２０上の残留トナーの状態に応じた適正なクリーニング条件を選択することができ、クリーニング性能を残留トナーの状態によらず維持することができるようになる。

また、本実施の形態においては、回転ブラシ４２の回転速度を２段階切り替える方式を示したが、２段階に限らず、３段階以上の切り替えを行うようにしても差し支えない。
更に、本実施の形態では回転ブラシ４２を２個使用し、異なる極性のバイアスを印加する方式を示したが、例えば、上流側にバイアス印加を行った板状部材（ブレードやスクレーパ等の部材）を設け、この板状部材を通り抜ける残留トナーの極性を揃えるようにして、単一の回転ブラシ４２によって清掃するようにしてもよい。

更にまた、本実施の形態では、速度の切り替えを転写バイアスの作動タイミングに連動して行う方式を示したが、例えば次のように転写バイアスの作動状態を事前予測して行うようにしてもよい。
すなわち、画像形成時の記録材３２の走行条件によって、連続走行するときには回転ブラシ４２の速度を遅くするようにする。これは、記録材３２が連続走行している場合には、二次転写が行われ、残留トナーには転写バイアスが加わるようになり、クリーニング装置４０には転写残トナーが突入するようになる。したがって、それ以外のセットアップサイクル時やジョブエンド時での制御用トナー像を作成したとき、あるいは、ジャム発生後のリカバリーサイクル時などには主として未転写トナーがクリーニング装置４０に突入するようになり、このとき、回転ブラシ４２の速度を上げるようにすればよい。このように、大量の未転写トナーが突入したときにブラシ速度を上げることで、ブラシへのトナー付着が飽和することなく残留トナーの回収が確実に行われるようになる。

尚、仮に記録材３２に一部転写された状態でジャムが転写部位で起こった場合、中間転写ベルト２０上には転写が行われた残留トナーと未転写トナーが連続するようになる。このような場合には、この切り替わり部位に合わせて回転ブラシ４２の速度を変化させるようにすればよく、また、残留トナーの面積が広い方の条件に合わせるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、回転ブラシ４２の速度のみを変更する方式を示したが、回転ブラシ４２の速度変更と連動してクリーニングバイアスの大きさを変更するようにしてもよい。この場合、大量の未転写トナーを回収するクリーニング条件では、回転ブラシ４２のブラシ速度を速くしてトナーへの接触回数を上げると共に、ブラシ１本にトナーを保持するための十分な電荷を与える必要がある。一方、二次転写が行われた転写残トナーでは、放電により電荷が低いトナーが多く、全体としては未転写トナーのときに比べトナー量も少ないため、ブラシ速度を遅くして低い電圧で回収することができる。このとき、仮に遅いブラシで高い電圧を印加すると、電流が多く流れトナーへの電荷注入が生じ、クリーニング不良が発生し易くなる。
したがって、回転ブラシ４２の回転速度を変更する際、これと連動してクリーニングバイアスを変更するようにすれば、より適正なクリーニング性能が維持されるようになる。

また、本実施の形態では、所謂タンデム形の画像形成装置にクリーニング装置４０を適用する例を示したが、例えば中間転写ベルトを１回転させる毎に各色のトナー像を当該中間転写ベルト上に転写する、所謂サイクル方式の画像形成装置に上述したクリーニング装置４０を用いるようにしてもよい。

更に、本実施の形態では、クリーニング装置４０を中間転写ベルト２０に設ける構成を示したが、このようなクリーニング装置を感光体等のトナー像担持体に設けるようにしても差し支えない。例えば、感光体に設ける場合には、感光体上のトナー像を転写媒体（中間転写体や記録材等）上に転写する転写部材の転写情報を基に、回転ブラシの速度を変更するようにすればよい。

◎実施の形態２
図５は、本発明が適用されたクリーニング装置が用いられた画像形成装置の実施の形態２を示す。本実施の形態の画像形成装置は、実施の形態１の画像形成装置と略同様に構成され、クリーニング装置の配設位置が実施の形態１と異なる。尚、実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここでは、その詳細な説明は省略する。

同図において、本実施の形態のクリーニング装置４０は、実施の形態１のクリーニング装置４０（図２参照）が張架ロール２１に対向して配置されているのに対し、中間転写ベルト２０の２個の張架ロール２１，２４の間に配設されている。
図６はクリーニング装置４０の詳細を示すもので、２個の回転ブラシ４２（４２ａ，４２ｂ）の中間転写ベルト２０を挟んで対向する位置には、回転ブラシ４２にクリーニングバイアスを印加するための対向ロール４６（４６ａ，４６ｂ）が設けられている。尚、本実施の形態における対向ロール４６は、導電性を備えていれば、弾性部材であってもよいし、剛性部材であっても良い。更に、対向ロール４６の代わりに固定部材を設けるようにしても差し支えなく、この場合、中間転写ベルト２０に対する摩擦力を低減するように、表面に離型層等の処理を行うことが好ましい。

以上のように、本実施の形態においても実施の形態１と同様の効果を奏する。
また、本実施の形態では、中間転写ベルト２０の張架ロール間にクリーニング装置４０を設けたので、張架ロール（例えば張架ロール２１）から外方へクリーニング装置が出張ることもなく、小型化された画像形成装置が可能になり、同時に、レイアウトの自由度も向上するようになる。

本発明に係るクリーニング装置の概要を示す説明図である。 実施の形態１に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。 実施の形態１のクリーニング装置を示す説明図である。 残留トナーの帯電分布を示す説明図である。 実施の形態２に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。 実施の形態２のクリーニング装置を示す説明図である。

符号の説明

１…トナー像担持体，２…転写媒体，３…転写部材，４…転写バイアス印加手段，５…クリーニング部材，６…クリーニングバイアス印加手段，７…判別手段，８…清掃モード，９…制御手段

Claims (9)

1. トナー像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体上に転写可能な転写部材と、転写部材とトナー像担持体との間に転写バイアスが印加可能な転写バイアス印加手段とを有する画像形成装置に適用されるクリーニング装置であって、
   トナー像担持体に対向して回動自在に配置され且つトナー像担持体上の残留トナーを清掃するクリーニング部材と、
   このクリーニング部材と前記トナー像担持体との間にクリーニングバイアスが印加可能なクリーニングバイアス印加手段と、
   クリーニング対象となる残留トナーが転写部材による転写を経たものかどうかを判別する判別手段と、
   判別手段の判別結果に基づいてクリーニング部材の少なくとも回転速度を含む清掃モードを変更する制御手段とを備えることを特徴とするクリーニング装置。
2. 請求項１記載のクリーニング装置において、
   クリーニング部材は、回転ブラシであることを特徴とするクリーニング装置。
3. 請求項１記載のクリーニング装置のうち、クリーニング部材を複数備える態様において、
   少なくとも異なる極性のクリーニングバイアスが印加されるように構成されることを特徴とするクリーニング装置。
4. 請求項１記載のクリーニング装置において、
   トナー像担持体とクリーニング部材は、対向する部位で互いに反対方向に移動するように設定されることを特徴とするクリーニング装置。
5. 請求項１記載のクリーニング装置において、
   制御手段は、判別手段によって残留トナーが転写を経たものと判別されたときは、転写を経ていないときに比べクリーニング部材の少なくとも回転速度を遅くする清掃モードに変更することを特徴とするクリーニング装置。
6. 請求項５記載のクリーニング装置において、
   制御手段は、クリーニング部材の回転速度を遅くするときはクリーニングバイアスを小さくすることを特徴とするクリーニング装置。
7. 請求項１記載のクリーニング装置のうち、トナー像担持体が中間転写体である態様において、
   制御手段は、転写バイアスの切り替えタイミングに連動してクリーニング部材の清掃モードを変更することを特徴とするクリーニング装置。
8. 請求項１記載のクリーニング装置のうち、トナー像担持体が中間転写体である態様において、
   制御手段は、転写部材のトナー像担持体への接離動作に連動してクリーニング部材の清掃モードを変更することを特徴とするクリーニング装置。
9. トナー像担持体上にトナー像を形成する作像ユニットと、
   請求項１〜８のいずれかに記載のクリーニング装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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