JP2011141481A - クリーニング装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体上の残留トナーのクリーニング不良を防止しつつ駆動負荷の増大とノイズ発生を防止することが可能なクリーニング装置を提供すること。
【解決手段】中間転写ベルト２１上の残留トナーＴをクリーニングブラシ５１を介して回収ローラ５２で回収し、回収ローラ５２の表面の残留トナーＴをスクレーパ５４で掻き取り、その残留トナーＴをトナー受け部材５５で受けて溜める。トナー受け部材５５には、スイッチ９９を介して電圧出力部９３が接続される。制御部５は、Ｂ／Ｗ比が所定値以下であればスイッチ９９をＯＮさせる。これにより、電圧出力部９３からのマイナス電圧がトナー受け部材５５に印加される。トナー受け部材５５と回収ローラ５２間に発生する電界によりトナー受け部材５５上の残留トナーＴに回収ローラ５２への移動方向の静電力を作用させて、残留トナーＴをトナー受け部材５５から回収ローラ５２に戻させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、回動する像担持体上に残った残留トナーを除去するクリーニング装置およびこれを備える画像形成装置に関する。

プリンタなどの画像形成装置では、感光体ドラムや中間転写ベルトなどの像担持体上に作像されたトナー像を用紙などの被転写体に転写する構成になっている。像担持体上のトナー像は、理想的には全てが被転写体に転写されるべきであるが、実際には、若干量のトナーが転写されずに残留トナーとして残ってしまうことがある。このため、画像形成装置には通常、残留トナーを像担持体から除去するクリーニング部が設けられている。

クリーニング部として、特許文献１にはブラシローラを有するものが開示されている。具体的には、ブラシローラを像担持体の表面に接触させた状態で回転させつつ、ブラシローラに残留トナーを静電吸着させるための電圧を印加することにより、像担持体上の残留トナーをブラシローラに取り込むものである。
ブラシローラに取り込まれた残留トナーは、ブラシローラに接触した状態で回転しつつ、その残留トナーを静電吸着させるための電圧が印加されたフリッカーローラに付着する。フリッカーローラの表面には、板状のスクレーパの先端が、フリッカーローラの回転方向に向き合う（カウンター）方向に向けた状態で押圧されており、フリッカーローラの表面に付着している残留トナーは、スクレーパの先端により掻き取られる。

特開２００７−４１２７９号公報

上記のようにスクレーパの先端でフリッカーローラ上の残留トナーを機械的に掻き取る構成をとると、スクレーパとフリッカーローラの両者間に生じる摩擦により、時間の経過に連れて徐々にスクレーパの先端とフリッカーローラの表面が磨耗していく。
この磨耗が進行すると、フリッカーローラの表面が磨かれて平滑度が上昇するようになるなど、スクレーパの先端とフリッカーローラの表面との接触面積が新品のときに比べて増えて、スクレーパとフリッカーローラ間の摩擦力が増大する。

スクレーパとフリッカーローラ間の摩擦力が増大すると、フリッカーローラの駆動トルクが増大して、フリッカーローラを回転駆動させるモータやギアなどの回転駆動機構に大きな負荷がかかり、ギアを破損させるおそれが生じる。
また、増大した摩擦力によりスクレーパが撓み、撓みがある程度の大きさになるとスクレーパ自身の復元力により元の姿勢に戻る動作を何度も繰り返す、いわゆるスティックスリップ現象が生じ易くなる。スティックスリップ現象は、スクレーパが振動していることと同じであり、この振動によるノイズがユーザに異常音ととられるおそれも生じる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、像担持体上の残留トナーのクリーニング不良を防止しつつ駆動負荷の増大とノイズ発生を防止することが可能なクリーニング装置および画像形成装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明に係るクリーニング装置は、回動する像担持体上に残存する残留トナーを除去するクリーニング装置であって、前記像担持体に接触した状態で回転して前記残留トナーを取り込む第１の回転部材と、前記第１の回転部材に接触した状態で回転して前記第１の回転部材により取り込まれた残留トナーを回収する第２の回転部材と、前記第２の回転部材の表面に当接して、当該第２の回転部材の表面に存する残留トナーを掻き取る当接部材と、前記第２の回転部材と非接触であり、前記当接部材により掻き取られた残留トナーを受けて溜める滞留部材と、前記第２の回転部材と前記滞留部材間に電圧を印加して、前記第２の回転部材と前記滞留部材間の電位差により、前記滞留部材に溜められている残留トナーを前記第２の回転部材に移動させて前記第２の回転部材の表面に吸着させる力が作用する向きの電界を発生させる電圧印加手段と、を備えることを特徴とする。

また、前記電圧印加手段による電圧の印加を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記像担持体上の残留トナーの量を指標する情報を取得する取得手段と、前記取得された情報に基づいて前記電圧の印加の要否を判断する判断手段を有し、前記電圧の印加を必要と判断すると前記電圧の印加を許容し、不要と判断すると前記電圧の印加を禁止することを特徴とする。

ここで、前記情報は、前記像担持体上の単位領域内におけるトナー像の存する領域の大きさの、当該単位領域に対する割合を示す情報であり、前記判断手段は、前記割合が所定値以下の場合に前記電圧の印加を必要と判断し、当該割合が当該所定値より大きい場合に不要と判断することを特徴とする。
また、前記取得手段は、前記情報を前記第２の回転部材の回転開始前に取得し、前記制御手段は、前記電圧の印加を必要と判断すると、前記第２の回転部材の回転開始直前または回転開始と同時に前記電圧の印加を開始させることを特徴とする。

さらに、前記電圧印加手段は、前記トナーの正規帯電極性が負の場合、前記第２の回転部材の電位が正になり、前記滞留部材の電位が前記第２の回転部材の電位よりも低い第１の電位になり、前記トナーの正規帯電極性が正の場合、前記第２の回転部材の電位が負になり、前記滞留部材の電位が前記第２の回転部材の電位よりも高い第２の電位になるように前記電圧の印加を行うことを特徴とする。

ここで、前記第１の電位が負の電位であり、前記第２の電位が正の電位であることを特徴とする。
また、前記滞留部材は、前記第２の回転部材の周囲において前記第２の回転部材の回動方向に沿って前記第２の回転部材と前記当接部材との当接位置より上流かつ前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との接触位置より下流であって、前記当接部材により前記第２の回転部材から掻き取られて落下した残留トナーを受ける位置に配されていることを特徴とする。

さらに、前記滞留部材は、導電性の板状部材であることを特徴とする。
また、前記像担持体と前記第２の回転部材間に電圧を印加して、前記像担持体から前記第１の回転部材を介して前記第２の回転部材までの間に生じる電位差により、前記像担持体と前記第１の回転部材間に、前記像担持体上に存する正規帯電極性の残留トナーを前記第１の回転部材に移動させ前記第１の回転部材の表面に吸着させる力が作用すると共に、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材間に、前記第１の回転部材の表面に吸着された正規帯電極性の残留トナーを前記第２の回転部材に移動させ前記第２の回転部材の表面に吸着させる力が作用する向きの電界を発生させる正規極性用電圧印加手段を備えることを特徴とする。

さらに、前記像担持体の回動方向に前記第１の回転部材より上流または下流の位置に配され、前記像担持体の表面に接触して回転し、前記残留トナーを取り込む第３の回転部材と、前記第３の回転部材に接触して回転し、前記第３の回転部材が取り込んだ残留トナーを回収する第４の回転部材と、前記第４の回転部材の表面に当接して、当該第４の回転部材の表面に存する残留トナーを掻き取る、前記当接部材とは別の当接部材と、を備えることを特徴とする。

ここで、前記像担持体と前記第４の回転部材間に電圧を印加して、前記像担持体から前記第３の回転部材を介して前記第４の回転部材までの間に生じる電位差により、前記像担持体と前記第３の回転部材間に、前記像担持体上に存する正規帯電極性とは逆極性の残留トナーを前記第３の回転部材に移動させ前記第３の回転部材の表面に吸着させる力が作用すると共に、前記第３の回転部材と前記第４の回転部材間に、前記第３の回転部材の表面に吸着された逆帯電極性の残留トナーを前記第４の回転部材に移動させ前記第４の回転部材の表面に吸着させる力が作用する向きの電界を発生させる逆極性用電圧印加手段を備えることを特徴とする。

また、前記当接部材は、前記第２の回転部材の軸方向に沿って延伸された長尺の板状の部材であり、幅方向一方の端部が固定され、他方の端部が自由端になっており、前記自由端における先端が前記第２の回転部材の回転方向に向き合うカウンター方向に向いた状態で当該第２の回転部材の表面に当接されていることを特徴とする。
本発明に係る画像形成装置は、上記のクリーニング装置を備えることを特徴とする。

このように電圧印加手段を設ける構成をとれば、電圧印加手段を駆動させることにより、必要な量の残留トナーを必要な時期に第２の回転部材に戻すことが可能になり、残留トナーを第２の回転部材と当接部材間に生じる摩擦力を低減するための潤滑剤として用いることにより駆動負荷の増大等を抑制しつつ、当接部材による第２の回転部材の表面におけるクリーニング不良を防止することが可能になる。

実施の形態１に係るプリンタの全体の構成を示す図である。 プリンタ内のクリーニング部の構成を拡大して示す概略構成図である。 クリーニング部の筐体にトナー受け部材が装着されている様子を示す概略斜視図である。 トナー受け部材の単体の構成を示す斜視図である。 スイッチの開閉制御の内容を示すフローチャートである。 中間転写ベルト上にＫ色のトナー像が形成されている様子と、そのトナー像がＩＤＣセンサで検出された場合におけるセンサ検出値の波形の例を示す図である。 実施の形態２に係るクリーニング部の構成を示す拡大断面図である。

以下、本発明に係るクリーニング装置および画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）を例に説明する。
＜実施の形態１＞
〔１〕プリンタの全体構成
図１は、プリンタ１０の全体の構成を示す図である。

同図に示すように、プリンタ１０は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであり、画像プロセス部１、中間転写部２、給送部３、定着部４および制御部５を備え、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からの印刷（プリント）ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）色からなるカラーの画像形成を実行する。

画像プロセス部１は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部１０Ｙ〜１０Ｋを備えている。作像部１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙと、その周囲に配設された帯電器１２Ｙ、露光部１３Ｙ、現像器１４Ｙ、一次転写ローラ１５Ｙ、感光体ドラム１１Ｙを清掃するためのクリーナなどを備えており、公知の帯電、露光、現像工程を経て感光体ドラム１１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。この構成は、他の作像部１０Ｍ〜１０Ｋについて同様であり、対応する色のトナー像が感光体ドラム１１Ｍ〜１１Ｋ上に作像される。

中間転写部２は、所定の電気抵抗を有する材料、例えば導電性樹脂などからなる中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１を張架すると共に同図の矢印方向に周回駆動させる駆動ローラ２２と従動ローラ２３のローラ対と、中間転写ベルト２１の表面を清掃するクリーニング部２４などを備える。
給送部３は、給紙カセットから記録用のシートＳを搬送路３１に１枚ずつ繰り出す。

画像プロセス部１において感光体ドラム１１Ｙ〜１１Ｋ上に作像されたトナー像は、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの転写位置において対応する転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋによる静電力の作用を受けて、周回走行する中間転写ベルト２１の表面上に一次転写される。なお、各色の作像動作は、各色のトナー像が中間転写ベルト２１上において同じ位置に多重転写されるようにタイミングをずらして実行される。

この作像動作のタイミングに合わせて、給送部３からは、シートＳが搬送されて来ており、そのシートＳは、中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１に二次転写位置で圧接された二次転写ローラ３２との間に挟まれて搬送され、二次転写ローラ３２による静電力の作用を受けて、中間転写ベルト２１上の各色トナー像が二次転写位置において一括してシートＳ上に二次転写される。二次転写後のシートＳは、定着部４に送られる。

定着部４は、二次転写後のシートＳ上の各色トナー像を加熱、加圧によりシートＳに定着させる。定着後のシートＳは、排出ローラ対３３を介して機外に排出され、収容トレイ３４上に収容される。なお、上記では、４色のカラー画像形成の場合を説明したが、プリンタ１０は、１色だけのモノクロ画像形成に切り換えて実行することもできる。この場合、モノクロとして用いられる色に対応する作像部だけが駆動される。

二次転写の際にシートＳに二次転写されずに中間転写ベルト２１の表面に残った残留トナーは、クリーニング部２４により除去される。
クリーニング部２４は、中間転写ベルト２１の周囲であり、中間転写ベルト２１の周回方向（ベルト周回方向）に、二次転写位置（中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３２との圧接位置）より下流、かつ作像部１０Ｙにおける一次転写位置（感光体ドラム１１Ｙと中間転写ベルト２１との当接位置）より上流の位置に配置されている。

また、中間転写ベルト２１の周囲であり、ベルト周回方向に作像部１０Ｙより下流かつ二次転写位置より上流の位置には、ＩＤＣ（イメージ・デンシティ・コントロール）センサ２９が配設されている。
ＩＤＣセンサ２９は、反射型の光学センサであり、周回する中間転写ベルト２１の表面に向けて光を発し、その反射光を受光して受光量に応じた電気信号を制御部５に出力する。このＩＤＣセンサ２９は、主走査方向（紙面垂直方向：ベルト走行方向に直交する方向）に沿って間隔をおいて３つ配置されており、中間転写ベルト２１上において主走査方向に間隔をおいた３箇所が検出領域となる。

制御部５は、画像プロセス部１、中間転写部２、給送部３、定着部４の動作を統括的に制御して、円滑な画像形成を実行させる。また、ＩＤＣセンサ２９から送信されて来る信号に基づいてクリーニング部２４への供給電圧の切り換え制御を実行する。この制御については、後述する。
〔２〕クリーニング部２４の構成
図２は、クリーニング部２４の構成を拡大して示す概略構成図であり、中間転写ベルト２１の表面上の残留トナーＴが除去される様子を模式的に示している。

同図に示すように、クリーニング部２４は、筐体５０と、クリーニングブラシ５１と、回収ローラ５２と、搬送ローラ５３と、スクレーパ５４と、トナー受け部材５５と、帯電部材５６と、噴煙防止シール５７などを備える。
筐体５０は、絶縁性の樹脂などからなり、クリーニングブラシ５１〜トナー受け部材５５を内部に収容しており、中間転写ベルト２１に対向する側に開口部５０１を有する。

クリーニングブラシ５１は、筐体５０の開口部５０１に設けられ、金属製の導電性材料からなる中実または中空の棒材である芯金５１１と、芯金５１１の外周に植設された導電性のブラシ繊維からなるブラシ部５１２を備える。
ブラシ部５１２の、中間転写ベルト２１と対向する部分が、中間転写ベルト２１の表面に接触している。ブラシ繊維は、例えばナイロン、ポリエステル、アクリル、レーヨンなどの樹脂にカーボンを分散させ、導電性を付与させた材料からなる。具体的には、例えば繊度は１Ｄ〜１０Ｄ、密度は５０〜３００〔ｋＦ／ｉｎｃｈ^２〕、原糸抵抗は１０^５〜１０^１３〔Ω〕の範囲に設定されるものなどが用いられる。

芯金５１１は、回転軸として回転可能に筐体５０に支持されており、駆動モータ（不図示）からの駆動力が駆動伝達機構（不図示）を介して与えられて、中間転写ベルト２１の周回方向と同方向に回転駆動される。
回収ローラ５２は、導電性を有する金属のローラからなり、クリーニングブラシ５１を挟んで中間転写ベルト２１に対峙する位置に配置され、クリーニングブラシ５１のブラシ部５１２と接触している。

回収ローラ５２は、筐体５０に回転可能に支持されており、上記の駆動伝達機構からの駆動力を付与されてクリーニングブラシ５１の回転方向に対し逆方向に回転駆動される。なお、クリーニングブラシ５１と回収ローラ５２が対向する部分では、クリーニングブラシ５１と回収ローラ５２の回転方向が同じになり、回転駆動負荷の軽減が図られている。
回収ローラ５２は、電圧出力部９１と接続されており、電圧出力部９１から出力されるバイアス電圧、ここではトナーの正規帯電極性（マイナス）と逆極性であるプラスの電圧が印加される。

帯電部材５６は、中間転写ベルト２１の表面に接触する導電性のブラシを有しており、電圧出力部９２から出力されるマイナスのバイアス電圧を、当該ブラシを介して中間転写ベルト２１上の残留トナーＴに与えることにより、残留トナーＴの帯電極性を正規帯電極性（マイナス）に揃える。
残留トナーＴの中には、正規帯電極性とは逆極性（プラス）に帯電しているトナーが少ないとはいえ含まれているので、その逆帯電したトナーを正規のマイナス帯電に戻して、クリーニングブラシ５１による除去を行い易くするものである。

回収ローラ５２が電圧出力部９１と接続され、帯電部材５６が電圧出力部９２と接続される構成により、電圧出力部９１から、回収ローラ５２、回収ローラ５２とクリーニングブラシ５１の接触部、クリーニングブラシ５１、クリーニングブラシ５１と中間転写ベルト２１の接触部、中間転写ベルト２１のうちクリーニングブラシ５１から帯電部材５６までのベルト部分、中間転写ベルト２１と帯電部材５６の接触部、帯電部材５６を介して電圧出力部９２に直流電流が流れる回路が形成される。

例えば、電圧出力部９１の出力電圧が＋２〜＋３〔ｋＶ〕、電圧出力部９２の出力電圧が−１〔ｋＶ〕程度である。回収ローラ５２とクリーニングブラシ５１の電位がプラス、帯電部材５６の電位がマイナスになるように各部材の電気抵抗が設定されている。
この直流回路が形成されることにより、正規帯電極性と同極性に帯電した残留トナーＴに対して、中間転写ベルト２１とクリーニングブラシ５１間には中間転写ベルト２１からクリーニングブラシ５１に向かう方向の静電力を作用させる電界が形成され、クリーニングブラシ５１と回収ローラ５２間にはクリーニングブラシ５１から回収ローラ５２に向かう方向の静電力を作用させる電界がそれぞれ形成される。

この電界の形成により中間転写ベルト２１の表面上の残留トナーＴは、中間転写ベルト２１から離れてクリーニングブラシ５１のブラシ部５１２のブラシ繊維に吸着され（取り込まれ）、ブラシ繊維に吸着された残留トナーＴは、回収ローラ５２に移動してその表面５２１に吸着する（担持される）。回収ローラ５２の表面５２１に吸着された残留トナーＴは、スクレーパ５４により掻き取られる。

スクレーパ５４は、鉄やステンレスなどの金属材料からなる薄い板状の部材であり、回収ローラ５２の軸方向に沿って長尺であり、回収ローラ５２の表面５２１に当接して、回収ローラ５２の表面５２１に吸着されている残留トナーＴを掻き取り、回収ローラ５２の表面５２１を清掃する部材（当接部材）である、
スクレーパ５４は、幅方向にその一方の端部（基端部）が筐体５０の支持部５９に支持され、他方の端部が自由端であり、その自由端である先端５４１が回収ローラ５２の回転方向とは逆（カウンター）方向に向けられた状態で回収ローラ５２の表面５２１に当接されてなる。スクレーパ５４の長手方向の長さは、回収ローラ５２の長さと同じまたは回収ローラ５２の長さよりも長くなっている。また、スクレーパ５４の厚み、圧接角、圧接力などは、トナーの種類やトナー外添剤、回収ローラ５２の材質など装置構成に応じて適した値が予め設定される。

トナー受け部材５５は、鋼板などからなる導電性の板状部材であり、回収ローラ５２と接触せず、回収ローラ５２の周囲の、スクレーパ５４により掻き取られて落下する残留トナーＴを受ける位置、ここでは回収ローラ５２の直下の位置に配され、残留トナーＴを受けてその残留トナーＴを溜める機能を有する部材（滞留部材）である。
図３は、筐体５０にトナー受け部材５５が装着されている様子を示す概略斜視図であり、図４は、トナー受け部材５５の単体の構成を示す斜視図である。図３では、筐体５０内にトナー受け部材５５が装着されている様子を判り易く示すために、筐体５０とトナー受け部材５５以外の部材については図示を省略している。

図２〜図４に示すようにトナー受け部材５５は、Ｙ軸方向（回収ローラ５２の軸方向に相当）に沿って長尺である。トナー受け部材５５の長手方向の長さは、スクレーパ５４の長手方向の長さと同じ、またはそれよりも長くなっている。
トナー受け部材５５は、長手方向両端が筐体５０に固定支持されており、Ｘ軸方向（幅方向）に平面状の水平部５５１と傾斜部５５２とが隣接するように設けられてなる。

水平部５５１は、その上面５５３が略水平であり、傾斜部５５２は、水平部５５１に対して上方に所定の傾斜角を有している。傾斜部５５２は、その上面５５４でスクレーパ５４により掻き取られた残留トナーＴを受けると共に、受けた残留トナーＴを傾斜面を滑らせて水平部５５１に送る機能を有している。
水平部５５１は、送られた残留トナーＴを一時的に溜める機能を有している。

水平部５５１にある程度の量の残留トナーＴが溜められた状態で、掻き取られた直後の残留トナーＴが傾斜部５５２から送られてくると、水平部５５１に溜められている残留トナーＴが傾斜部５５２から送られて来る残留トナーＴによって押されて、徐々に水平部５５１の側端５５５に向かう方向に移動して、側端５５５まで到達した後、側端５５５を越えると水平部５５１から落下する。従って、水平部５５１上には、ある程度の量までの残留トナーＴが溜められ、それ以上の量が溜められることはない。

トナー受け部材５５は、図２に示すようにスイッチ９９を介して電圧出力部９３と接続されている。
電圧出力部９３は、トナーの正規帯電極性と同極性であるマイナスの電圧、例えば−１〔ｋＶ〕を出力する。
スイッチ９９は、トナー受け部材５５と電圧出力部９３間の電路を開閉する。ここでは、ＯＮで接続（図２の破線の状態）、ＯＦＦで切断（図２の実線の状態）とする。スイッチ９９による開閉は、制御部５からのＯＮ／ＯＦＦ指示信号に基づいて実行される。制御部５によるスイッチ９９の開閉制御の内容については、後述する。

搬送ローラ５３は、トナー受け部材５５の下方に配置され、トナー受け部材５５から落下した残留トナーＴを外部の収容タンク（不図示）に搬送する。搬送ローラ５３は、芯金の周囲にスパイラル状の羽根が設けられてなり、筐体５０に回転可能に支持されると共に、上記の駆動伝達機構からの駆動力により同図の方向に回転駆動される。
噴煙防止シール５７は、筐体５０の、中間転写ベルト２１に対向する側の開口部５０１の上部と下部にそれぞれ貼着されており、回収された残留トナーＴがクリーニング部２４内部から外部に噴出するのを防止する。

〔３〕制御部５によるスイッチ９９の開閉制御の内容
図５は、当該開閉制御の内容を示すフローチャートである。当該制御は、ここではプリント（画像形成）動作中に並行して実行される。
同図に示すように制御部５は、Ｂ／Ｗ比を求める（ステップＳ１）。Ｂ／Ｗ比は、中間転写ベルト２１上の単位領域内におけるトナー像の存する領域の大きさの、トナー像の存しない領域の大きさに対する面積比である。Ｂ／Ｗ比が大きいということは、それだけ多くのトナーが用いられていることを意味し、使用されるトナー量を指標する情報になる。

本実施の形態では、Ｂ／Ｗ比を反射型の光学センサであるＩＤＣセンサ２９からの検出信号の値に基づいて求める。すなわち、反射型の光学センサを用いる場合、中間転写ベルト２１上にトナー像が存する部分で光が反射したときの反射光と、存しない部分（ベルト裸面）で光が反射したときの反射光とでは光量が異なり、検出信号の値も異なる。
従って、ＩＤＣセンサ２９の検出信号の値から、検出領域内におけるトナー像の存する部分と存しない部分を特定して、検出領域を１とした場合におけるトナー像の存する部分の割合（％）を算出することにより、Ｂ／Ｗ比を求めることができる。

具体的に、図６の模式図を用いて説明する。
図６（ａ）は、中間転写ベルト２１を図１の矢印Ａ方向からみたときの図であり、中間転写ベルト２１上にＫ色のトナー像２８が形成されている様子を示している。破線で示す枠Ｐは、原稿画像がページ毎に形成されるときのその１ページ分の形成領域を示し、１枚のシートＳの大きさに相当する。一点鎖線で示す線分Ｄ１〜Ｄ３は、３つのＩＤＣセンサ２９による検出領域を示している。

図６（ｂ）は、検出領域Ｄ２におけるＩＤＣセンサ２９の検出信号（センサ検出値）の波形の例を概略して示した図である。横軸が時間、縦軸がセンサ検出値であり、破線Ｐで示す１ページ領域を示す時間Ｔ０のうち、トナー像の存する部分を示す時間Ｔ１では、センサ検出値が閾値Ｔｈよりも小さく、トナー像の存しない部分を示す時間Ｔ２、Ｔ３では、センサ検出値が閾値Ｔｈよりも大きくなっている。閾値Ｔｈは、トナー像の有無を判断するための閾値であり、中間転写ベルト２１の裸面を検出したときのセンサ検出値より少しだけ小さい値に設定されている。

従って、トナー量がよほど少ないトナー像を除いて、ほとんどのトナー像についてそのセンサ検出値が閾値Ｔｈ以下になり、中間転写ベルト２１上にトナー像が存することを判断することができる。なお、上記ではＫ色のトナー像の例を説明したが、他の色でも、２色以上が積層されたカラー像でも同様であり、単色（モノクロ）プリントの場合とカラープリントの場合で閾値を変えても良いし、場合によって同じ閾値を用いるとしても良い。

１ページ領域Ｐ毎に、３つのＩＤＣセンサ２９の検出信号から検出領域Ｄ１〜Ｄ３それぞれについてトナー像の存する部分の時間Ｔ１を、１ページを示す単位領域の時間Ｔ０で除することにより得られた３つの値を平均した値をＢ／Ｗ比として用いる。
検出領域Ｄ１〜Ｄ３は、１ページ全体から見ると部分領域であり、３つのＩＤＣセンサ２９を用いる構成では、ページ全体領域のトナー像の有無を検出できないが、使用されるトナー量の大小を指標する情報を得ることはできる。より正確なＢ／Ｗ比を得るには、センサの数を増やすことができる。

図５に戻り、ステップＳ２では、求めたＢ／Ｗ比が所定値Ｒ以下であるか否かを判断する。この所定値Ｒは、スイッチ９９をＯＮするかＯＦＦするかを判断するための閾値であり、例えば１０〔％〕などとすることができる。なお、スイッチ９９は、後述のステップＳ５により通常、ＯＦＦになっている。
Ｂ／Ｗ比≦所定値Ｒであることを判断すると（ステップＳ２で「ＹＥＳ」）、スイッチ９９をＯＦＦからＯＮに切り換える（ステップＳ３）。

スイッチ９９がＯＮされると、図２に示すようにトナー受け部材５５に電圧出力部９３からのマイナスの電圧（−１〔ｋＶ〕）が印加される（印加が許容される）。これによりトナー受け部材５５に溜められている残留トナーＴがマイナス帯電する。
回収ローラ５２には、電圧出力部９１からのバイアス電圧（＋２〜＋３〔ｋＶ〕）が印加されているので、トナー受け部材５５と回収ローラ５２間には、両者の電位差により、トナー受け部材５５に溜められているマイナス帯電した残留トナーＴに対して、トナー受け部材５５から回収ローラ５２に向かう方向の静電力を作用させる電界が形成される。

これにより、トナー受け部材５５に溜められている残留トナーＴは、トナー受け部材５５から離れて回収ローラ５２に移動してその表面５２１に吸着する（回収ローラ５２に戻される）。なお、回収ローラ５２とトナー受け部材５５間の電位差の大きさは、上記に限られない。トナー受け部材５５に溜められている残留トナーＴを回収ローラ５２に移動させるのに必要な静電力を作用させる電界を形成するのに必要な電位差が生じれば良い。

このようにＢ／Ｗ比が所定値Ｒ以下の場合に、トナー受け部材５５に溜められている残留トナーＴを回収ローラ５２に戻す制御を実行するのは、次の理由による。
すなわち、Ｂ／Ｗ比が小さいということは、中間転写ベルト２１上に形成されるトナー像の単位領域当たりにおけるトナー量（平均値）が少ないことを意味する。トナー像のトナー量が少ないということは、残留トナーＴとして中間転写ベルト２１上に残るトナー量も少ないことになる。残留トナーＴは、中間転写ベルト２１上のトナー像のうち、シートＳに二次転写されなかったトナーであり、二次転写効率（残留トナーＴとして残るトナー量の、二次転写前におけるトナー像のトナー量全体に対する比）を略一定とすると、二次転写前のトナー像のトナー量が多ければ残留トナーＴの量が多くなり、トナー像のトナー量自体が少なければ残留トナーＴの量も少なくなる関係を有するからである。

残留トナーＴの量が少なくなると、クリーニング部２４が取り込む残留トナーＴの絶対量も少なくなり、回収ローラ５２の表面５２１に存する残留トナーＴの量が減り、スクレーパ５４と回収ローラ５２間に生じる摩擦力が増えることになる。残留トナーＴの少ない状態が続くと、スクレーパ５４と回収ローラ５２間の摩擦力がさらに増大して、回収ローラ５２の駆動トルクの増大により駆動伝達機構の負荷が増大してギア破損やスティックスリップによる異音（ノイズ）発生などの問題が生じる。

そこで、Ｂ／Ｗ比が所定値Ｒ以下になった場合に、スクレーパ５４と回収ローラ５２間の摩擦力の増大に起因するスティックスリップ等の発生に至る程度にまで残留トナーＴの量が少なくなっているとして、スイッチ９９をＯＮにすることにより、トナー受け部材５５上に溜められている残留トナーＴを再度、回収ローラ５２に戻し、スクレーパ５４と回収ローラ５２との当接部位（両者間の隙間）に残留トナーＴを供給して、スクレーパ５４と回収ローラ５２間に生じる摩擦力を低減させるための潤滑剤として用いるものである。

なお、供給された残留トナーＴのうち、潤滑剤として用いられるトナー以外のトナー粒子は、スクレーパ５４に回収ローラ５２から掻き取られて、再びトナー受け部材５５に溜められることになる。
図５に戻り、ステップＳ４では、１ページ分のプリントが終了したか否かを判断する。当該プリントの終了を判断すると（ステップＳ４で「ＹＥＳ」）、スイッチ９９をＯＮからＯＦＦに切り換えて（ステップＳ５）、ステップＳ７に移る。プリントの終了は、例えば当該１ページに対するトナー像のシートＳへの二次転写が終了したときとすることができる。なお、スイッチ９９のＯＮからＯＦＦへの切り換えは、上記のタイミングに限られず、トナー受け部材５５上の残留トナーＴをスクレーパ５４に供給するのに必要な時間が電圧印加開始から経過した時点に実行されるとしても良い。当該必要な時間は予め決めておくことができる。また、Ｂ／Ｗ比の大きさに応じて可変する（Ｂ／Ｗ比が第１の値であるときの印加時間を第１時間とすると、Ｂ／Ｗ比が第１の値より小さい場合には、印加時間を第１時間より長い第２時間とする）制御をとるとしても良い。

ステップＳ２において、Ｂ／Ｗ比＞所定値Ｒであることを判断すると（ステップＳ２で「ＮＯ」）、スクレーパ５４と回収ローラ５２間に生じる摩擦力の大きさをスティックスリップ等が発生する大きさの範囲よりも低い値に抑えることを可能とする程度の量の残留トナーＴが回収ローラ５２上に存在しているとして、スイッチ９９をＯＦＦに維持する（ステップＳ６）。スイッチ９９がＯＦＦの場合、トナー受け部材５５には電圧出力部９３からのマイナスの電圧が印加されず（禁止され）、不要な電力の消費を低減できる。

トナー受け部材５５は、絶縁性の筐体５０に支持されており、他の部材とは接していないので、マイナスの電圧が印加されないときには、回収ローラ５２との間に、トナー受け部材５５上の残留トナーＴを回収ローラ５２に移動させるための電界が形成されず、残留トナーＴは回収ローラ５２に移動しない（戻されない）。
スイッチ９９がＯＦＦのときにトナー受け部材５５上の残留トナーＴが回収ローラ５２に戻ることが生じないように、回収ローラ５２に印加される電圧の大きさ、回収ローラ５２とトナー受け部材５５間の間隔ｄ１、ｄ２（図４（ｂ））などが予め設定されている。

これにより不要な残留トナーＴの供給を禁止することができる。残留トナーＴの量に関わらずトナー受け部材５５に溜められている残留トナーＴを回収ローラ５２に戻す構成をとれば、残留トナーＴの回収ローラ５２への供給過多の状態になることがある。このようになると、残留トナーＴが回収ローラ５２上に付着しすぎて、多量の残留トナーＴがスクレーパ５４と回収ローラ５２の当接部位に集まり、スクレーパ５４と回収ローラ５２の隙間に入り込み、両者間を通り抜けて、クリーニングブラシ５１を介して中間転写ベルト２１に再付着して汚すといったことが生じるおそれがある。

しかしながら、本実施の形態の構成をとることにより、残留トナーＴが供給過多になることを防止でき、よって中間転写ベルト２１を汚すことも生じない。
ステップＳ７で、次にプリントすべきページが残っていることを判断すると（ステップＳ７で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１〜Ｓ７の処理を実行する。
次にプリントすべきページがないことを判断すると（ステップＳ７で「ＮＯ」）、当該制御を終了する。

以上説明したように、本実施の形態ではＢ／Ｗ比の大きさに応じて残留トナーＴを回収ローラ５２に戻してスクレーパ５４に供給する動作の要否を判断する構成をとるので、長期に亘ってスクレーパ５４と回収ローラ５２間の摩擦力の増大に起因する駆動負荷の増大およびスティックスリップの発生を防止することが可能になる。
上記の所定値Ｒは、装置構成に応じて予め実験などから適した値が決められて、制御部５内の記憶部（不図示）などに記憶され、当該制御の実行の際に読み出される。

なお、回収ローラ５２とトナー受け部材５５間に数キロボルトの電位差が生じるように電圧が印加される構成なので、電圧印加時にリークが生じないように回収ローラ５２とトナー受け部材５５の間隔が予め規定されている。本実施の形態では、図４（ｂ）に示す間隔ｄ１、ｄ２が共に３〔ｍｍ〕以上になるように構成される。これら間隔が当該値に限られないことはいうまでもなく、装置構成に応じて適した大きさが予め実験などから設定される。

＜実施の形態２＞
上記実施の形態では、クリーニング部２４がクリーニングブラシと回収ローラを１つずつ備える構成例を説明したが、本実施の形態では２つずつとしており、この点が実施の形態１と異なっている。以下、説明の重複を避けるため、実施の形態１と同じ内容についてはその説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すものとする。

〔１〕クリーニング部２４１の構成
図７は、本実施の形態に係るクリーニング部２４１の構成を示す拡大断面図である。
同図に示すように、クリーニング部２４１は、筐体１５０、第１クリーニングブラシ１５１、第１回収ローラ１５２、第１搬送ローラ１５３、第１スクレーパ１５４、トナー受け部材１５５、第２搬送ローラ１５６、噴煙防止シール１５７、第２クリーニングブラシ１５８、第２回収ローラ１５９および第２スクレーパ１６０などを備える。

第１クリーニングブラシ１５１と第２クリーニングブラシ１５８は、筐体１５０の開口部５０１に配置され、中間転写ベルト２１の周回方向に第２クリーニングブラシ１５８が第１クリーニングブラシ１５１より上流に位置している。
第１クリーニングブラシ１５１と第２クリーニングブラシ１５８は、それぞれが筐体１５０に回転自在に支持され、開口部５０１を介して中間転写ベルト２１の表面に接触した状態で、図示しない駆動機構からの駆動力を受けて回転駆動される。

第１クリーニングブラシ１５１、第２クリーニングブラシ１５８は、実施の形態１のクリーニングブラシ５１と同様に、中間転写ベルト２１上の残留トナーＴを取り込む。
第１回収ローラ１５２、第２回収ローラ１５９は、実施の形態１の回収ローラ５２と同様に、筐体１５０に回転自在に支持されると共に回転駆動され、第１クリーニングブラシ１５１、第２クリーニングブラシ１５８が取り込んだ残留トナーＴを回収する。

また、第１スクレーパ１５４、第２スクレーパ１６０は、実施の形態１のスクレーパ５４と同様に、第１回収ローラ１５２、第２回収ローラ１５９の表面に存する残留トナーＴを掻き取る。
さらに、トナー受け部材１５５は、実施の形態１のトナー受け部材５５と同様に第１スクレーパ１５４により掻き取られた残留トナーＴを受けて溜める機能を有している。

本実施の形態では、トナー受け部材１５５が、第１スクレーパ１５４による掻き取り位置の直下の位置に配置されている。また、トナー受け部材１５５の水平部に相当する部分が水平ではなく少し傾斜している。具体的には、受けた残留トナーＴが滑り落ち易いように水平部に相当する部分の、第１回収ローラ１５２の回転方向上流側に位置する端部が下流側に位置する端部よりも下方に位置（同図でいうと右側の端部が下になるようにやや傾斜）した状態になっている。

第１搬送ローラ１５３と第２搬送ローラ１５６は、実施の形態１の搬送ローラ５３と同様に、残留トナーＴを外部に搬送してクリーニング部２４１から排出する。
〔２〕クリーニング部２４１の回路構成
本実施の形態では、第１回収ローラ１５２は、電圧出力部９１と接続され、電圧出力部９１から出力されるプラスのバイアス電圧が印加される。また、第２回収ローラ１５９は、電圧出力部９２と接続され、電圧出力部９２から出力されるマイナスのバイアス電圧が印加されている。また、中間転写ベルト２１を張架する従動ローラ２３の回転軸２３１がアース（グランド）されており、電圧出力部９１、第１回収ローラ１５２、第１クリーニングブラシ１５１、中間転写ベルト２１、従動ローラ２３を介してアースに至るまでの第１の回路が形成されると共に、電圧出力部９２、第２回収ローラ１５９、第２クリーニングブラシ１５８、中間転写ベルト２１、従動ローラ２３を介してアースに至るまでの第２の回路が形成されて、各回路を直流電流が流れるようになっている。

第１の回路では、中間転写ベルト２１と第１クリーニングブラシ１５１間に、正規帯電極性と同極性（マイナス）に帯電した残留トナー（正規帯電残留トナー：同図の黒丸で表わしたトナーＴ）に対して中間転写ベルト２１から第１クリーニングブラシ１５１に向かう方向の静電力を作用させる電界が形成され、第１クリーニングブラシ１５１と第１回収ローラ１５２間には、正規帯電残留トナーに対して第１クリーニングブラシ１５１から第１回収ローラ１５２に向かう方向の静電力を作用させる電界が形成される。

これにより、中間転写ベルト２１上に存する正規帯電残留トナーが中間転写ベルト２１から第１クリーニングブラシ１５１を介して第１回収ローラ１５２に回収される。
第１回収ローラ１５２の表面に存する正規帯電残留トナーは、第１スクレーパ１５４により第１回収ローラ１５２の表面から掻き取られてトナー受け部材１５５に受けられる。
トナー受け部材１５５は、制御部５からのＯＮ／ＯＦＦ指示信号により開閉されるスイッチ９９を介して電圧出力部９３と接続されている。制御部５は、プリント実行中にＢ／Ｗ比の大きさに応じてＯＮ／ＯＦＦ指示信号をスイッチ９９に出力して、スイッチ９９の開閉を制御する。スイッチ９９の切り換え制御は、実施の形態１と同じである。

従って、実施の形態１と同様に、第１スクレーパ１５４による第１回収ローラ１５２上の残留トナーＴの除去を行いつつ、第１スクレーパ１５４と第１回収ローラ１５２間の摩擦力の増大に起因するスティックスリップなどの発生を防止することが可能になる。
第２の回路では、中間転写ベルト２１と第２クリーニングブラシ１５８間には、正規帯電極性と逆極性（プラス）に帯電した残留トナー（逆帯電残留トナー：同図の白丸で表わされたトナーＴ）に対して中間転写ベルト２１から第２クリーニングブラシ１５８に向かう方向の静電力を作用させる電界が形成され、第２クリーニングブラシ１５８と第２回収ローラ１５９間には、逆帯電残留トナーに対して第２クリーニングブラシ１５８から第２回収ローラ１５９に向かう方向の静電力を作用させる電界が形成される。これにより、中間転写ベルト２１上の逆帯電残留トナーが中間転写ベルト２１から第２クリーニングブラシ１５８を介して第２回収ローラ１５９に回収される。

第２回収ローラ１５９の表面に存する逆帯電残留トナーは、第２スクレーパ１６０により第２回収ローラ１５９の表面から掻き取られる。掻き取られた逆帯電残留トナーは、同図に示すように第２スクレーパ１６０上を第２スクレーパ１６０の先端から基端部に向かって滑り落ち、第２スクレーパ１６０を支持している支持部材１６９と第２スクレーパ１６０との間に存する段差部に堰き止められることにより、一時的に第２スクレーパ１６０上に溜められる。そして、溜められた逆帯電残留トナーの量がある程度の量に達すると、支持部材１６９と第２スクレーパ１６０との間の段差部を乗り越えて下方に落下する。

従って、第２スクレーパ１６０上に溜められている逆帯電残留トナーが第２スクレーパ１６０と第２回収ローラ１５９との当接部位の上に山のように積もり、多量の逆帯電残留トナーが第２スクレーパ１６０と第２回収ローラ１５９との間に入り込んで第２スクレーパ１６０による残留トナーの掻き取りに支障を生じさせるといったことが生じ難い。
逆帯電残留トナーの溜められる量が略一定に保たれることにより、適量の逆帯電残留トナーが第２スクレーパ１６０の先端から第２スクレーパ１６０と第２回収ローラ１５９間の隙間に入り易くなり、両者間に生じる摩擦力を低減させるための潤滑剤になる。

この潤滑剤の存在により、例えばＢ／Ｗ比が小さいために、クリーニング部２４１に回収される残留トナーＴの絶対量が減ったとしても、第２スクレーパ１６０と第２回収ローラ１５９間の摩擦力が大きくなることによるスティックスリップ等の発生を抑制することができるので、本実施の形態では、第２スクレーパ１６０と第２回収ローラ１５９の組についてトナー受け部材を設けていない。

このように本実施の形態では、クリーニングブラシと回収ローラの組を２つ設け、中間転写ベルト２１上の残留トナーＴのうち、まず逆帯電残留トナーを第２クリーニングブラシ１５８により中間転写ベルト２１から取り込み、続いて、正規帯電残留トナーを第１クリーニングブラシ１５１により中間転写ベルト２１から取り込む構成において、駆動負荷の上昇およびスティックスリップの発生などを防止することができる。

なお、本実施の形態では、第２クリーニングブラシ１５８と第２回収ローラ１５９を同方向に回転する構成において、第２スクレーパ１６０の先端を第２回収ローラ１５９に対してカウンター方向に当接させるべく、第２スクレーパ１６０の姿勢を第２スクレーパ１６０の先端が基端部よりも上方に位置する傾斜姿勢にしている。この傾斜姿勢により上記のように第２スクレーパ１６０上に逆帯電残留トナーを溜めつつ、その溜めた逆帯電トナーを潤滑剤として利用するという機能が果たされることになるが、このような構成に限られないことはいうまでもない。

例えば、第２回収ローラ１５９の回転方向を第２クリーニングブラシ１５８の回転方向と逆方向とする構成をとる場合、第２スクレーパ１６０の姿勢を第１スクレーパ１５４の姿勢と同様に、その先端が基端部よりも下方になる傾斜姿勢にすると共に、第２スクレーパ１６０の直下に新たなトナー受け部材を配置し、そのトナー受け部材に電圧を印加することが可能な構成をとるとしても良い。

また、中間転写ベルト２１上の逆帯電残留トナーを取り込む第２クリーニングブラシ１５８を、正規帯電残留トナーを取り込む第１クリーニングブラシ１５１よりもベルト周回方向の上流に位置するとしたが、この位置関係を逆にして、第２クリーニングブラシ１５８を第１クリーニングブラシ１５１よりも下流に配する構成をとるとしても良い。
さらに、中間転写ベルト２１上の正規帯電残留トナーと逆帯電残留トナーをそれぞれ別のクリーニングブラシを用いて除去するとしたが、装置構成によっては例えば逆帯電残留トナーを除去するための、第２クリーニングブラシ１５８、第２回収ローラ１５９、第２スクレーパ１６０、電圧出力部９２の組だけを備える構成をとるとしても良い。

本発明は、クリーニング装置およびこれを備える画像形成装置に限られず、トナー受け部材５５と回収ローラ５２間に電圧を印加する方法であるとしてもよい。また、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。さらに、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＰＤなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。

＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないことは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施の形態では、トナー受け部材５５に溜められている残留トナーを回収ローラ５２に戻すか否か（スイッチ９９の切り換えによりトナー受け部材５５に電圧を印加するか否か）を判断するための電圧印加条件として、Ｂ／Ｗ比を用いる例を説明としたが、これに限られない。中間転写ベルト２１上に存在する残留トナーの量を指標する情報であれば良い。例えば、Ｂ／Ｗ比に代えて当該情報を取得する構成として、印字率を取得する構成、中間転写ベルト２１上の残留トナーＴの量を直接、センサ等で検出する場合における当該検出値を取得する構成などをとるとしても良い。

画像形成開始前に印字率などの指標情報を取得できる場合は、例えば電圧印加要否の判断を画像形成開始前に行い、電圧印加が必要と判断されると画像形成開始と同時に電圧印加を開始する制御をとることもできる。ここで、画像形成開始とは中間転写ベルト２１や回収ローラ５２などの部材の回転が開始されるときを意味するものとする。このようにすれば、より早い段階でスクレーパ５４への残留トナーＴの供給を開始することができる。

また、画像形成開始直前に電圧印加を開始するとしても良い。電圧印加開始により残留トナーＴがある程度の量、トナー受け部材５５から停止中の回収ローラ５２の表面５２１に吸着するので、それ以降に画像形成が開始されて回収ローラ５２の回転が開始されることによりスクレーパ５４に残留トナーＴを供給することができる。この意味で、画像形成開始に先立って電圧印加を所定時間実行し、電圧印加終了後に画像形成を開始する制御を行うとしても、ある程度の効果を得られる。なお、画像形成開始と回収ローラ５２の回転開始が一致していない場合には、回収ローラ５２の回転開始、停止などの時期に応じて上記それぞれの電圧印加制御を行うとしても良い。

また、電圧印加の終了時について上記では画像形成終了時としたが、これに限られず、必要な量の残留トナーがトナー受け部材５５から回収ローラ５２に戻るのに要するであろう時間の経過時であれば良い。当該時間の長さによっては、電圧印加の終了時が例えば回収ローラ５２の回転中、停止と同時または停止後などになり得る。電圧印加要否の判断時期、電圧印加開始の時期、印加時間（終了時）などを適宜決めることができる。

周辺環境変動等により二次転写効率が変動する場合には、残留トナーの量も変動することになるので、Ｂ／Ｗ比や印字率を用いる構成では、判断のための閾値（上記の所定値Ｒ）の大きさを環境変動に応じて補正することが望ましい。
具体的には、ある環境（例えば、常温常湿）を基準に、環境変動に起因して二次転写効率が基準よりも低下（残留トナーの量の増加に相当）する場合には閾値を所定値Ｒよりも下げる。所定値Ｒのときより閾値が下がると、Ｂ／Ｗ比が同じ値であっても、残留トナーを回収ローラ５２に戻す動作が実行され難くなる。逆に、二次転写効率が上昇（残留トナーの量の低減に相当）する場合には、閾値を所定値Ｒよりも上げることにより、残留トナーを回収ローラ５２に戻す動作が所定値Ｒのときよりも行われ易くなる。

また、スイッチ９９により、トナー受け部材５５にマイナス電圧を印加するか、印加しないかの２段階を切り換えるとしたが、Ｂ／Ｗ比の大きさに応じて電圧値を可変制御する構成をとるとしても良い。例えば、Ｂ／Ｗ比が大きくなる（残留トナーの量の増加に相当）に連れて、回収ローラ５２とトナー受け部材５５間に印加される電圧の値（電位差）が小さくなるように制御する構成が考えられる。

具体的には、Ｂ／Ｗ比≦第１の値であれば電圧を−Ｖ１に、第１の値＜Ｂ／Ｗ比≦第２の値であれば電圧を−Ｖ２（但し、−Ｖ１＜−Ｖ２：絶対値で示すとＶ１＞Ｖ２）に、第２の値＜Ｂ／Ｗ比≦第３の値であれば電圧を−Ｖ３（但し、−Ｖ２＜−Ｖ３）に切り換える構成とすることができる。
さらに、ＩＤＣセンサを３つ配置するとしたが、この個数に限られないことはいうまでもない。また。中間転写ベルト２１上に存する残留トナーの量を直接、検出可能なセンサであれば、そのセンサを中間転写ベルト２１の周囲かつ周回方向に二次転写位置からクリーニング部２４までの間の位置に配して、そのセンサの検出信号に基づき判断を行うとしても良い。

（２）また、上記では電圧印加条件が満たされたときに限り、トナー受け部材５５にマイナス電圧を印加するとしたが、当該判断を行わない構成、すなわちＢ／Ｗ比に関わらずトナー受け部材５５にマイナス電圧を印加して残留トナーを回収ローラ５２に戻す構成をとることも可能である。例えば、Ｂ／Ｗ比が小さい画像のプリントがほとんどであり、稀にＢ／Ｗ比の多い画像のプリントを実行するような環境に設置される場合には、プリント中を通して残留トナーの発生量が少ない状態が続くことになる。このような環境下では、Ｂ／Ｗ比の判断を行わずとも、回収ローラ５２上の残留トナーＴの量が過剰にならないように、スクレーパ５４と回収ローラ５２間の摩擦力を抑制するのに必要な範囲内で、できるだけ少ない量の残留トナーＴを回収ローラ５２に戻す構成をとることが考えられる。

なお、上記のような設置環境になくても、スクレーパ５４と回収ローラ５２間の摩擦力の増大によるスティックスリップ等の発生の抑制という点から、電圧印加条件の判断に関わらず、トナー受け部材５５にマイナス電圧を印加する構成をとるとしても良い。
この場合、回収ローラ５２上の残留トナーＴの量が多くなりすぎないように、トナー受け部材５５から回収ローラ５２に戻される残留トナーＴの量、具体的には印加電圧の値などが適した値に予め決められる。トナー受け部材５５へのマイナス電圧の印加は、所定時間、例えばプリント中、ウォームアップ中など回収ローラ５２の回転中などに実行される。また、回収ローラ５２を単独で回転可能な構成であれば、ウォームアップ中などに回転される場合があればその回転中に電圧印加を行う制御をとることも可能である。さらに、上記（１）のように回収ローラ５２の停止中に電圧印加を開始したり、回収ローラ５２の停止中にのみ電圧印加を行うとしたりしても良い。

（３）上記実施の形態では、中間転写ベルト２１上の残留トナーを取り込む第１の回転部材としてのクリーニングブラシ５１、１５１、第３の回転部材としてのクリーニングブラシ１５８を用いた例を説明したが、その形状はブラシ状に限られない。例えば、周面が導電性かつ弾性を有する樹脂からなるスポンジ状または発泡状のローラ、ベルト状のものなどを用いるとしても良い。

また、第１の回転部材に取り込まれた残留トナーＴを回収する第２の回転部材としての回収ローラ５２、１５２と、第３の回転部材に取り込まれた残留トナーＴを回収する第４の回転部材としての回収ローラ１５９をそれぞれ金属ローラとした例を説明したが、これに限られない。例えば、導電性樹脂からなるローラを用いるとしても良い。さらに、ローラに限られず、例えばベルト状のものであっても適用できる。

当接部材としてのスクレーパ５４は、金属材料からなる板状の部材としたが、これに限られることはない。回収ローラ５２上の残留トナーを掻き取ることができれば良く、装置構成によって例えば金属以外の素材を用いたり棒状としたりすることもできる。また、スクレーパ５４を回収ローラ５２に対してカウンター方向に当接させるとしたが、これに限られない。例えば、スクレーパ５４の先端が回収ローラ５２の回転方向に向く、いわゆるトレール方向に圧接する構成において回収ローラ５２の駆動負荷が増加していくような場合に適用可能である。他のスクレーパ１５４、１６０についても同様である。

また、滞留部材としてのトナー受け部材５５は、導電性の板状部材であり水平部５５１と傾斜部５５２とを有する構成としたが、これに限られない。スクレーパ５４により回収ローラ５２から掻き取られた残留トナーを受けて溜めることができ、溜められた残留トナーを回収ローラ５２との間に生じる電位差により回収ローラ５２に移動させるための電界を形成可能なものであれば、トナー受け部材５５の素材、形状等は限定されない。

例えば、形状を水平部だけとしたり、傾斜部だけ（ある程度の量のトナーを溜められる程度の傾斜角を有する傾斜面）としたり、板状以外の形状としたりすることもできる。回収ローラ５２に対するトナー受け部材５５の位置についても回収ローラ５２の直下位置に限られない。回収ローラ５２に接触しない位置であり、スクレーパ５４による掻き取り位置の下方の位置などとすることもできる。

さらに、中間転写ベルトとクリーニングブラシ間、クリーニングブラシと回収ローラ間のそれぞれの電位差により生じる電界による、残留トナーに作用する静電力（静電気力）を利用して、中間転写ベルト上の残留トナーを取り込み、回収するとしたが、静電力を利用する構成に限られない。例えば、中間転写ベルト上の残留トナーとの接触による機械的な付着力により残留トナーを取り込んで回収することが可能な２本の回転部材（ブラシやローラなど）の組を配置する構成にも適用可能である。

（４）上記実施の形態では、正規の帯電極性が負（マイナス）のトナーを用いた例を説明したが、これに限られず、正（プラス）のトナーを用いる場合にも同様に適用できる。この場合、上記の構成において、トナーの極性、電圧の正負の関係が全て逆にされる。
（５）上記実施の形態では、本発明に係るクリーニング装置および画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。カラーやモノクロの画像形成に関わらず、像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置およびこれを備える画像形成装置であれば、例えば複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等に適用できる。

また、像担持体の一例として中間転写ベルトを用いた構成を説明したが、これに限られず、像担持体が例えば感光体ドラムである構成にも適用できる。同様に像担持体が例えば感光体ベルトや中間転写ドラムである構成にも適用可能である。さらに、プリンタ１０を統括的に制御する制御部５がスイッチ９９の開閉制御も担当するとしたが、当該開閉制御を実行する制御手段をクリーニング部２４、２４１に設ける構成をとるとしても良い。

また、中間転写ベルト、クリーニングブラシ、回収ローラ、スクレーパ、トナー受け部材、筐体などの各部材の材料、形状、大きさ、クリーニングブラシや回収ローラなどの回転部材の回転方向などが、上記の材料、形状等に限られないことはいうまでもなく、装置構成に応じて適した材料などが予め決められる。
さらに、回収ローラとトナー受け部材間に、トナー受け部材に溜められている残留トナーを回収ローラに戻させるのに必要な静電力を作用させる電界が形成されるのに必要な電位差が生じれば良く、例えばトナー受け部材に印加される電圧が上記のような直流に限られず、装置構成に応じて交流、脈流などとすることも可能であろう。

また、上記実施の形態及び上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしても良い。

本発明は、中間転写ベルトなどの像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置およびこれを備えた画像形成装置に広く適用できる。

５ 制御部
１０ プリンタ
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ 感光体ドラム
２１ 中間転写ベルト
２４、２４１ クリーニング部
２９ ＩＤＣセンサ
５１ クリーニングブラシ
５２ 回収ローラ
５４ スクレーパ
５５、１５５ トナー受け部材
９１、９２、９３ 電圧出力部
９９ スイッチ
１５１ 第１クリーニングブラシ、
１５２ 第１回収ローラ、
１５４ 第１スクレーパ、
１５８ 第２クリーニングブラシ、
１５９ 第２回収ローラ
１６０ 第２スクレーパ
５２１ 回収ローラの表面
５４１ スクレーパの先端
Ｔ 残留トナー

Claims (13)

1. 回動する像担持体上に残存する残留トナーを除去するクリーニング装置であって、
   前記像担持体に接触した状態で回転して前記残留トナーを取り込む第１の回転部材と、
   前記第１の回転部材に接触した状態で回転して前記第１の回転部材により取り込まれた残留トナーを回収する第２の回転部材と、
   前記第２の回転部材の表面に当接して、当該第２の回転部材の表面に存する残留トナーを掻き取る当接部材と、
   前記第２の回転部材と非接触であり、前記当接部材により掻き取られた残留トナーを受けて溜める滞留部材と、
   前記第２の回転部材と前記滞留部材間に電圧を印加して、前記第２の回転部材と前記滞留部材間の電位差により、前記滞留部材に溜められている残留トナーを前記第２の回転部材に移動させて前記第２の回転部材の表面に吸着させる力が作用する向きの電界を発生させる電圧印加手段と、
   を備えることを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記電圧印加手段による電圧の印加を制御する制御手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記像担持体上の残留トナーの量を指標する情報を取得する取得手段と、
   前記取得された情報に基づいて前記電圧の印加の要否を判断する判断手段を有し、
   前記電圧の印加を必要と判断すると前記電圧の印加を許容し、不要と判断すると前記電圧の印加を禁止することを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記情報は、
   前記像担持体上の単位領域内におけるトナー像の存する領域の大きさの、当該単位領域に対する割合を示す情報であり、
   前記判断手段は、
   前記割合が所定値以下の場合に前記電圧の印加を必要と判断し、当該割合が当該所定値より大きい場合に不要と判断することを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
4. 前記取得手段は、
   前記情報を前記第２の回転部材の回転開始前に取得し、
   前記制御手段は、
   前記電圧の印加を必要と判断すると、前記第２の回転部材の回転開始直前または回転開始と同時に前記電圧の印加を開始させることを特徴とする請求項２または３に記載のクリーニング装置。
5. 前記電圧印加手段は、
   前記トナーの正規帯電極性が負の場合、前記第２の回転部材の電位が正になり、前記滞留部材の電位が前記第２の回転部材の電位よりも低い第１の電位になり、
   前記トナーの正規帯電極性が正の場合、前記第２の回転部材の電位が負になり、前記滞留部材の電位が前記第２の回転部材の電位よりも高い第２の電位になるように前記電圧の印加を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
6. 前記第１の電位が負の電位であり、前記第２の電位が正の電位であることを特徴とする請求項５に記載のクリーニング装置。
7. 前記滞留部材は、
   前記第２の回転部材の周囲において前記第２の回転部材の回動方向に沿って前記第２の回転部材と前記当接部材との当接位置より上流かつ前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との接触位置より下流であって、前記当接部材により前記第２の回転部材から掻き取られて落下した残留トナーを受ける位置に配されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
8. 前記滞留部材は、
   導電性の板状部材であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
9. 前記像担持体と前記第２の回転部材間に電圧を印加して、前記像担持体から前記第１の回転部材を介して前記第２の回転部材までの間に生じる電位差により、前記像担持体と前記第１の回転部材間に、前記像担持体上に存する正規帯電極性の残留トナーを前記第１の回転部材に移動させ前記第１の回転部材の表面に吸着させる力が作用すると共に、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材間に、前記第１の回転部材の表面に吸着された正規帯電極性の残留トナーを前記第２の回転部材に移動させ前記第２の回転部材の表面に吸着させる力が作用する向きの電界を発生させる正規極性用電圧印加手段を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
10. 前記像担持体の回動方向に前記第１の回転部材より上流または下流の位置に配され、前記像担持体の表面に接触して回転し、前記残留トナーを取り込む第３の回転部材と、
    前記第３の回転部材に接触して回転し、前記第３の回転部材が取り込んだ残留トナーを回収する第４の回転部材と、
    前記第４の回転部材の表面に当接して、当該第４の回転部材の表面に存する残留トナーを掻き取る、前記当接部材とは別の当接部材と、
    を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
11. 前記像担持体と前記第４の回転部材間に電圧を印加して、前記像担持体から前記第３の回転部材を介して前記第４の回転部材までの間に生じる電位差により、前記像担持体と前記第３の回転部材間に、前記像担持体上に存する正規帯電極性とは逆極性の残留トナーを前記第３の回転部材に移動させ前記第３の回転部材の表面に吸着させる力が作用すると共に、前記第３の回転部材と前記第４の回転部材間に、前記第３の回転部材の表面に吸着された逆帯電極性の残留トナーを前記第４の回転部材に移動させ前記第４の回転部材の表面に吸着させる力が作用する向きの電界を発生させる逆極性用電圧印加手段を備えることを特徴とする請求項１０に記載のクリーニング装置。
12. 前記当接部材は、
    前記第２の回転部材の軸方向に沿って延伸された長尺の板状の部材であり、
    幅方向一方の端部が固定され、他方の端部が自由端になっており、
    前記自由端における先端が前記第２の回転部材の回転方向に向き合うカウンター方向に向いた状態で当該第２の回転部材の表面に当接されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載のクリーニング装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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