JP2017016039A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の小型化や高速化を図る場合であっても、スジ画像や画像流れなどの画像不具合を抑制しつつ、中間転写体の良好なクリーニング性能を得ることが容易な画像形成装置を提供する。
【解決手段】第１の帯電手段２３によって中間転写体８上の残トナーを除電するか又はトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させた後に、当接部材２１によって掻き取ることで、当接部材２１によるトナーの掻き取り性能を向上させる。さらに、その際に掻き取りきれなかったすり抜けトナーを第２の帯電手段２４によってトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させ、１次転写部Ｎ１で中間転写体８から像担持体１に静電的に回収させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。

従来、例えば電子写真方式の画像形成装置として、像担持体としての感光体から中間転写体としての中間転写ベルトに１次転写したトナー像を、記録用紙などの記録材に２次転写して画像を出力する中間転写方式の画像形成装置がある。中間転写体としては、無端ベルト状の中間転写ベルトが広く用いられている。中間転写ベルトを有する中間転写方式の電子写真画像形成装置を例に更に説明する。

中間転写方式の画像形成装置は、中間転写ベルト上に残ったトナー（残トナー）をクリーニングする中間転写体クリーニング手段を有する。この中間転写体クリーニング手段のクリーニング方法には、大別すると、ブレードクリーニング方式、静電クリーニング方式、これらの方式を併用したハイブリッド方式がある。

ブレードクリーニング方式は、特許文献１に記載されるように、中間転写ベルトにクリーニングブレードを当接させ、このクリーニングブレードにより中間転写ベルト上の残トナーを物理的に掻き取る方式である。このクリーニング方式は、低コストで良好なクリーニング性能が期待できるものの、繰り返し使用によるブレードの摩耗（消耗）や中間転写ベルトの表面の凹凸の影響を受けやすく、良好なクリーニング性能を長期間保つのが難しい。

静電クリーニング方式は、次のような方式である。特許文献２に記載されるように、残トナーは、電圧が印加された帯電手段により、現像時の帯電状態とは逆極性に帯電させられる。その後、その逆極性に帯電させられた残トナーは、１次転写部において感光体に転移（逆転写）させられ、感光体をクリーニングする感光体クリーニング手段により感光体上から除去されて回収される。中間転写ベルトから感光体への残トナーの転移は、感光体から中間転写ベルトへのトナー像の１次転写と同時に行われる。そのため、この方式は転写同時クリーニング方式とも呼ばれている。この静電クリーニング方式は、中間転写ベルトの表面の凹凸の影響を受けにくいという利点がある。しかし、ジャム処理後やキャリブレーション後など中間転写ベルト上の多量の残トナーを処理する場合などに、帯電手段にトナーが多量に付着してしまい、クリーニング性能を維持するためには、帯電手段を清掃する必要がある。

上記帯電手段の清掃には、トナーと同極性の電圧を帯電手段に印加することで帯電手段からトナーを吐き出させ、その吐き出されたトナーを感光体に転移させて回収する方法が用いられる。しかし、吐き出された直後のトナーの帯電極性は、主に１次転写電圧とは逆極性であるため、吐き出された直後の１次転写部では感光体に回収できない。そこで、中間転写ベルトを更に回転させて、上記吐き出されたトナーを再び帯電手段によって１次転写電圧と同極性に帯電させることが行われる。そのため、ジャム処理後やキャリブレーション後の中間転写ベルトのクリーニングを行うと、上記吐き出し工程のために中間転写ベルトを回転させる比較的長い時間が必要となり、複数回の中間転写ベルトの回転を要する場合もある。

ハイブリッド方式は、次のような方式である。特許文献３に記載されるように、中間転写ベルト上の残トナーは、中間転写ベルトの移動方向において２次転写部の下流側に配置されたクリーニングブレードにより概ね除去される。そして、このクリーニングブレードをすり抜けた残トナーが、中間転写ベルトの移動方向においてクリーニングブレードの下流側に配置された帯電手段で帯電させられることで感光体に転移させられて回収される。このハイブリット方式では、帯電手段に残トナーが多量に供給されることがないため、ジャム処理後やキャリブレーション後など中間転写ベルト上に残トナーが多量に発生する条件下でも、帯電手段に多量のトナーが付着することはない。そのため、それを除去するために中間転写ベルトを回転させる時間の必要性も格段に低減できる。したがって、ハイブリッド方式は、ダウンタイム（画像を出力できない期間）の低減と、長期にわたる良好なクリーニング性能の維持と、の両立を図るうえで、上記３つの方式のなかで最も有効なクリーニング方法であると言える。

特開２００９−２８８４８１号公報 特開２００９−２０５０１２号公報 特開２０００−１３１９２０号公報

しかしながら、上記ハイブリッド方式においても、装置の小型化や画像形成速度（プロセススピード）の高速化を図る場合などに、以下に説明する問題が発生する場合があることがわかった。

まず、ハイブリッド方式で良好なクリーニング性能を実現するためには、クリーニングブレードをすり抜けたトナー（以下「すり抜けトナー」ともいう）を帯電手段により逆極性に一様に帯電させることが望まれる。そのため、帯電手段は、少なくともすり抜けトナーの帯電量を反転することが可能な量の放電を発生させることが望まれる。

一方、帯電手段は、トナーと共に中間転写ベルトの表面も帯電させるため、帯電手段による処理部を通過した後の中間転写ベルトの表面電位が、次の１次転写に影響しない電位になるように、帯電手段における放電量を制限することも望まれる。

しかし、装置の小型化やプロセススピードの高速化を行うと、帯電手段による処理部から１次転写部まで中間転写ベルトが移動する時間が短縮されるため、上記の条件を満たせない場合が生じることがある。

帯電手段で一様に帯電させる必要のあるすり抜けトナーの電荷量は、すり抜けトナーの量や帯電量が変化しない場合は、装置の小型化やプロセススピードの高速化などを行ってもほとんど変化しない。そのため、クリーニングブレードの掻き取り能力が向上しない場合は、クリーニング性能を確保するために必要な帯電手段の放電量も減少することは無い。ところが、装置の小型化やプロセススピードの高速化などの変更を行った場合、帯電手段による処理部から１次転写部まで中間転写ベルトが移動する時間が短縮されるため、中間転写ベルトの表面電位の減衰量が減少する。そのため、１次転写時の中間転写ベルトの表面電位は、上記変更前のそれより高くなってしまい（チャージアップ）、１次転写部における中間転写ベルトの表面と感光体の表面との間の電界が強くなってしまう。これにより、次の１次転写時にトナー像が飛散り、画質を悪化させる問題（転写不良）が生じることがある。

特に、帯電手段としてトナーへの帯電効果が高いブラシ状の部材を用いた場合、上述のように中間転写ベルトの表面電位の減衰が不十分であると、中間転写ベルトの表面に中間転写ベルトの回転方向に沿うスジ状の表面電位ムラが生じやすくなる。この中間転写ベルトの表面電位ムラは、次にその部分に均一なハーフトーン画像などのトナー像を１次転写した場合、表面電位ムラに応じたトナー像の飛散りが発生し、ハーフトーン画像にスジ状の濃度ムラ（以下「スジ画像」ともいう）を発生させることがある。このスジ画像は、帯電手段に印加する電圧を下げれば抑制できる。しかし、この電圧を下げると、残トナーの帯電が不均一となるため、１次転写部での感光体へのトナーの静電的な回収が不十分となり、次に１次転写される画像に残トナーによる汚れ（以下「画像汚れ」ともいう）が生じることがある。特に、この画像汚れは、ジャム処理後やキャリブレーション後に連続して画像形成を行った場合に多く発生することがある。

このように、ハイブリッド方式を用いる場合に、装置の小型化やプロセススピードの高速化などに対応するために、単純に帯電手段によるトナーの帯電量を増やしてクリーニング性能を向上させることは困難である。そのため、中間転写ベルトの良好なクリーニング性能が得られると共に、１次転写部における適正な中間転写体の表面電位を得ることが容易なクリーニング方法が求められている。具体的には、画像汚れを抑制しつつ、中間転写ベルトのチャージアップ、スジ状の表面電位ムラなどによる、スジ画像などの転写不良を抑制するのを容易として、装置の小型化や高速化への対応が容易なクリーニング方法が求められている。

したがって、本発明の目的は、装置の小型化や高速化を図る場合であっても、スジ画像や画像流れなどの画像不具合を抑制しつつ、中間転写体の良好なクリーニング性能を得ることが容易な画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、１次転写部において前記像担持体から転写されたトナー像を搬送し２次転写部において記録材に転写させる移動可能な中間転写体と、前記中間転写体の移動方向において前記２次転写部より下流かつ前記１次転写部より上流の当接部で前記中間転写体に当接し前記中間転写体上のトナーを除去する当接部材と、前記中間転写体の移動方向において前記２次転写部より下流かつ前記当接部より上流の第１の帯電部で前記中間転写体上のトナーを帯電させる第１の帯電手段と、前記中間転写体の移動方向において前記当接部より下流かつ前記１次転写部より上流の第２の帯電部で前記中間転写体上のトナーを帯電させる第２の帯電手段と、前記第１の帯電手段、前記第２の帯電手段のそれぞれに電圧を印加する電源回路と、を有し、前記第１の帯電手段、前記第２の帯電手段には、それぞれトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加され、前記中間転写体により搬送されて前記第２の帯電部を通過した、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーは、前記１次転写部において前記中間転写体から前記像担持体に移動させられることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、装置の小型化や高速化を図る場合であっても、スジ画像や画像流れなどの画像不具合を抑制しつつ、中間転写体の良好なクリーニング性能を得ることが容易となる。

画像形成装置の概略断面図である。 ベルトクリーナの模式図である。 導電性ブラシの模式図である。 導電性繊維及び導電性ブラシの電気抵抗の測定方法を説明するための模式図である。 第１の導電性ブラシに印加する電圧とトナーの帯電量の分布との関係の一例を示すグラフ図である。 第１の導電性ブラシに印加する電圧とトナーの帯電量の分布との関係の他の例を示すグラフ図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を利用してフルカラー画像を形成する中間転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置（レーザービームプリンター）である。

画像形成装置１００は、複数の画像形成部として第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する。第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成する。

本実施例では、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの構成及び動作は、現像工程で使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素に関し総括的に説明する。

画像形成部Ｐは、像担持体としての回転可能なドラム型の電子写真感光体（感光体）、すなわち、感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向に駆動手段（図示せず）により回転駆動される。各画像形成部Ｐにおいて、感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って、次の各プロセス機器が配置されている。まず、感光体帯電手段としてのローラ型の感光体帯電部材である帯電ローラ２が配置されている。次に、露光手段（画像書き込み手段）としての露光装置（レーザーユニット）３が配置されている。次に、現像手段としての現像装置４が配置されている。次に、１次転写手段としてのローラ型の１次転写部材である１次転写ローラ５が配置されている。次に、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーナ６が配置されている。現像装置４は、現像剤担持体としての現像ローラ４１と、現像剤としてのトナーを収容するトナー容器４２と、を有する。ドラムクリーナ６は、クリーニング部材としてのドラムクリーニングブレード６１と、ドラム廃トナー容器６２と、を有する。

また、画像形成装置１００は、各画像形成部Ｐの各感光ドラム１に対向するように配置された、移動可能な中間転写体としての、無端状のベルトで構成された中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、複数の張架ローラとしての駆動ローラ９とテンションローラ１０とによって張架されている。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９に駆動力が伝達されることで図中矢印Ｒ２方向に回転駆動される。上述の各１次転写ローラ５は、中間転写ベルト８の内周面側において、各感光ドラム１に対向して設けられている。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト８を介して感光ドラム１に向けて押圧され、中間転写ベルト８と感光ドラム１とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成する。中間転写ベルト８の外周面側において、駆動ローラ９に対向する位置には、２次転写手段としてのローラ型の２次転写部材である２次転写ローラ１１が配置されている。２次転写ローラ１１は、中間転写ベルト８を介して駆動ローラ９に向けて押圧されており、中間転写ベルト８と２次転写ローラ１１とが接触する２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成する。また、中間転写ベルト８の外周面側において、テンションローラ１０に対向する位置には、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーナ５２が配置されている。ベルトクリーナ５２は、当接部材としてのベルトクリーニングブレード２１と、第１の帯電手段としての第１の導電性ブラシ２３と、第２の帯電手段としての第２の導電性ブラシ２４と、ベルト廃トナー容器２２と、を有する。中間転写ベルト８の移動方向（回転方向）において、最も上流側に第１の導電性ブラシ２３が配置され、次にベルトクリーニングブレード２１が配置され、最も下流側に第２の導電性ブラシ２４が配置されている。

その他、画像形成装置１００は、記録材Ｓの給搬送手段、記録材Ｓへのトナー像の定着手段などを有する。

本実施例では、中間転写ベルト８、駆動ローラ９、テンションローラ１０、ベルトクリーナ５２などによって、中間転写ベルトユニット５０が構成されている。

また、本実施例では、各画像形成部Ｐにおいて、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びドラムクリーナ６とは、一体的にプロセスカートリッジ７を構成している。各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは、それぞれ画像形成装置１００の装置本体１１０に対して着脱可能とされている。本実施例では、各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの構成は実質的に同じであり、各トナー容器４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋに収容されたトナーがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーであることが異なる。

また、画像形成装置１００には、画像形成装置１００の制御を行うための電気回路が搭載された制御基板２５が設けられている。制御基板２５には、制御手段としてのＣＰＵ２６が搭載されている。ＣＰＵ２６は、画像形成に関する画像形成装置１００の動作を一括して制御する。ＣＰＵ２６は、記録材Ｓの搬送に関する駆動源や中間転写ベルト８及び各画像形成部Ｐの駆動源などの駆動制御手段、各種電源回路の高圧制御手段、あるいは装置内の各種センサからの信号などに基づいて装置動作を制御するアルゴリズムを内蔵している。

ここで、画像形成装置１００は、一の開始指示により開始される、単一又は複数の記録材Ｓに画像を形成して出力する一連の動作であるジョブ（画像出力動作）を実行する。ジョブは、一般に、画像形成工程（印字工程）、前回転工程、複数の記録材Ｓに画像を形成する場合の紙間工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に記録材Ｓに形成して出力する画像の静電潜像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写や２次転写を行う期間であり、画像形成時とはこの期間のことをいう。より詳細には、これら静電潜像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写や２次転写の各工程を行う位置で、画像形成時のタイミングは異なる。前回転工程は、開始指示が入力されてから実際に画像を形成し始めるまでの、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間工程は、複数の記録材Ｓに対して画像形成工程を連続して行う際（連続画像形成）の記録材Ｓと記録材Ｓとの間に対応する期間である。後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作（準備動作）を行う期間である。非画像形成時とは、画像形成時以外の期間であって、上記前回転工程、紙間工程、後回転工程、更には画像形成装置１００の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時の準備動作である前多回転工程時などが含まれる。なお、画像形成装置１００の電源が投入され、前多回転工程が実行された後に、ジョブの開始指示が入力されるまで（あるいは一のジョブが終了した後、次のジョブの開始指示が入力されるまで）、画像形成装置１００はスタンバイ状態となる。

２．転写に関する構成
本実施例における１次転写、２次転写に関する構成について更に詳しく説明する。本実施例では、中間転写体として、小型化が容易な中間転写ベルト８が用いられている。中間転写ベルト８は、樹脂材料に導電剤を添加して導電性を付与した無端状ベルトである。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９、テンションローラ１０の２軸で張架され、テンションローラ１０により総圧１００Ｎの張力が付与されている。本実施例では、中間転写ベルト８として、導電剤としてカーボンを混合することにより体積抵抗率を１×１０¹⁰Ω・ｃｍに調整したポリイミド樹脂で形成された、厚さ７０μｍの無端状ベルトを用いた。この中間転写ベルト８は、電気的特性としては、電子導電性の特性を示し、雰囲気中の温湿度に対する電気抵抗値の変動が小さいのが特徴である。

中間転写ベルト８の体積抵抗率の範囲としては、転写性の観点から、１×１０⁹〜１×１０¹¹Ω・ｃｍの範囲が好ましい。中間転写ベルト８の体積抵抗率が１×１０⁹Ω・ｃｍより低いと、高温高湿環境下で転写電流が逃げることによる転写不良が発生する場合がある。一方、中間転写ベルト８の体積抵抗率が１×１０¹¹Ω・ｃｍより高いと、低温低湿環境下で異常放電による転写不良が発生する場合がある。

ここで、中間転写ベルト８の体積抵抗率は、次の測定方法により求められる。すなわち、三菱化学株式会社のＨｉｒｅｓｔａ−ＵＰ（ＭＣＰ−ＨＴ４５０）を用い、測定プローブはＵＲを用い、測定時の室内温度は２３℃、室内湿度は５０％に設定し、印加電圧２５０Ｖ、測定時間１０ｓｅｃの条件で測定を行う。

なお、本実施例では、中間転写ベルト８の材料としてポリイミド樹脂を使用したが、中間転写ベルト８の材料はこれに限定されるものではない。例えば、熱可塑性樹脂であれば、次のような他の材料を使用してもよい。例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの材料及びこれらの混合樹脂である。

１次転写ローラ５としては、芯金を弾性層で覆った外径１２ｍｍの弾性ローラを用いた。芯金としては、外径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒を用いた。また、弾性層としては、体積抵抗率を１×１０⁷Ω・ｃｍに調整したＮＢＲとエピクロルヒドリンゴムを主成分とする厚さ３ｍｍの発泡スポンジ体を用いた。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト８を介して感光ドラム１に対し９．８Ｎの加圧力で当接させられており、中間転写ベルト８の回転に伴い従動して回転する。また、感光ドラム１上のトナーを中間転写ベルト８に１次転写している時には、＋１５００Ｖの直流電圧である１次転写電圧（１次転写バイアス）が１次転写ローラ５に印加される。

２次転写ローラ１１としては、芯金を弾性層で覆った外径１８ｍｍの弾性ローラを用いた。芯金としては、外径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒を用いた。また、弾性層としては、体積抵抗率を１×１０⁸Ω・ｃｍに調整したＮＢＲとエピクロルヒドリンゴムを主成分とする厚さ５ｍｍの発泡スポンジ体を用いた。２次転写ローラ１１は、中間転写ベルト８に対して５０Ｎの加圧力で当接させられており、中間転写ベルト８の回転に伴い従動して回転する。また、中間転写ベルト８上のトナー像を紙などの記録材Ｓに２次転写している時には、＋２５００Ｖの直流電圧である２次転写電圧（２次転写バイアス）が２次転写ローラ１１に印加される。

３．ベルトクリーナの構成
図２は、本実施例におけるベルトクリーナ５２の近傍をより詳しく示す模式図である。ベルトクリーナ５２は、中間転写ベルト８の移動方向において、２次転写部Ｎ２より下流かつ最上流の１次転写部Ｎ１Ｙより上流で中間転写ベルト８に当接するように配置された、ベルトクリーニングブレード２１を有する。ベルトクリーニングブレード２１は、当接部材の一例である。ベルトクリーニングブレード２１は、中間転写ベルト８上のトナーの大半を掻き取る。ベルトクリーニングブレード２１と中間転写ベルト８との当接部が掻き取り部ＣＬである。

また、ベルトクリーナ５２は、中間転写ベルト８の移動方向において、２次転写部Ｎ２より下流かつ掻き取り部ＣＬより上流で中間転写ベルト８に接触するように配置された、第１の導電性ブラシ２３を有する。第１の導電性ブラシ２３は、第１の帯電手段（第１の帯電部材、除電部材）の一例である。第１の導電性ブラシ２３は、中間転写ベルト８上のトナーを帯電させる。詳しくは後述するように、第１の導電性ブラシ２３は、中間転写ベルト８上のトナーを除電するか又はトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる。このように、トナーを帯電させることには、ある極性に帯電しているトナーをそれとは逆極性側に帯電させてトナーの電荷量を小さくする（除電する）こと、更に該逆極性側に帯電させてトナーを当初の極性とは逆極性に帯電させることが含まれる。第１の導電性ブラシ２３と中間転写ベルト８との接触部が第１の帯電部ＣＨ１である。

また、ベルトクリーナ５２は、中間転写ベルト８の移動方向において、掻き取り部ＣＬより下流かつ最上流の１次転写部Ｎ１Ｙより上流で中間転写ベルト８に接触するように配置された、第２の導電性ブラシ２４を有する。第２の導電性ブラシ２４は、第２の帯電手段（第２の帯電部材）の一例である。第２の導電性ブラシ２４は、ベルトクリーニングブレード２１をすり抜けたトナー（すり抜けトナー）を帯電させる。第２の導電性ブラシ２４と中間転写ベルト８との接触部が第２の帯電部ＣＨ２である。

また、ベルトクリーナ５２は、ベルトクリーニングブレード２１によって中間転写体上から除去されたトナーを収容するベルト廃トナー容器２２を有する。

ベルトクリーニングブレード２１、第１の導電性ブラシ２３、第２の導電性ブラシ２４は、それぞれ中間転写ベルト８を介してテンションローラ１０に向けて押圧されている。また、ベルトクリーニングブレード２１、第１の導電性ブラシ２３、第２の導電性ブラシ２４は、それぞれ廃トナー容器２２に支持されている。

ベルトクリーニングブレード２１は、弾性材料で形成された板状（ブレード状）の部材である。本実施例では、ベルトクリーニングブレード２１として、弾性ゴム材料としてのウレタンゴムで形成された板状部材を用いた。具体的には、本実施例では、ベルトクリーニングブレード２１として、長手方向長さが２３２ｍｍ、短手方向長さが１２ｍｍ、厚さが２ｍｍの板状部材を用いた。

ベルトクリーニングブレード２１は、中間転写ベルト８に対して線圧０．４９Ｎ／ｃｍ程度の加圧力で、中間転写ベルト８の移動方向に対してカウンタ方向に圧接させられている。すなわち、ベルトクリーニングブレード２１は、中間転写ベルト８の移動方向と略直交する長手方向の全域で、該長手方向と略直交する短手方向の自由端側が中間転写ベルト８の移動方向の上流を向くようにして、中間転写ベルト８に当接させられている。ベルトクリーニングブレード２１は、その自由端の中間転写ベルト８側のエッジ部及び／又は該エッジ部から固定端部側の所定範囲の面が、中間転写ベルト８の表面に接触する。

ベルトクリーニングブレード２１の線圧は、良好なクリーニング性能を得ると共に、必要以上の加圧力によりブレードやベルトにダメージを与えないために、好ましくは０．４〜０．８Ｎ／ｃｍ、より好ましくは０．５５〜０．６７Ｎ／ｃｍである。ここで、ベルトクリーニングブレード２１の線圧とは、ベルトクリーニングブレード２１の単位長さ当たりの、中間転写ベルト８に対するベルトクリーニングブレード２１の当接圧の総圧である。この線圧は、中間転写ベルト８に荷重変換器を取り付けておき、中間転写ベルト８の表面にベルトクリーニングブレード２１を押し付け、その荷重を測定することで求めることができる。

第１の導電性ブラシ２３及び第２の導電性ブラシ２４は、導電性を有する繊維で構成されたブラシ状の部材である。第１の導電性ブラシ２３には、第１のトナー帯電電圧印加手段としての第１のトナー帯電電圧電源回路（高圧電源回路）６０から、所定のトナー帯電電圧（トナー帯電バイアス）が印加される。これにより、トナーは、除電されるか又はトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させられる。第２の導電性ブラシ２４には、第２のトナー帯電電圧印加手段としての第２のトナー帯電電圧電源回路（高圧電源回路）７０から、所定のトナー帯電電圧（トナー帯電バイアス）が印加される。これにより、トナーは、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させられる。なお、テンションローラ１０は接地されており、第１、第２の導電性ブラシ２３、２４に印加される電圧の対向電極となるよう構成されている。

ここで、本実施例では、第１の導電性ブラシ２３と第２の導電性ブラシ２４の構成は実質的に同一であるため、以下、代表して第１の導電性ブラシ２３について更に詳しく説明する。

図３（ａ）、（ｂ）は、第１の導電性ブラシ２３をより詳しく示す模式図である。第１の導電性ブラシ２３は、本実施例では絶縁性のナイロンで形成された基布２３ｄに導電性繊維２３ａを織り込みブラシ状とすることで構成されている。上記基布２３ｄは、厚さ１ｍｍのＳＵＳ（ステンレススチール）板金の支持体２３ｅ上に、固定手段としての導電性接着剤によって接着されている。よって、基布２３ｄに織り込まれた導電性繊維２３ａは、その基布２３ｄの下の支持体２３ｅに接触して電気的に導通している。本実施例では、この支持体２３ｅを介して、導電性ブラシ２３に電圧が印加される。

本実施例では、第１の導電性ブラシ２３を構成する導電性繊維２３ａは、ナイロンを主成分とし、導電剤としてカーボンを含有して構成されている。導電性繊維２３ａの１本の単位長さあたり抵抗値（電気抵抗）は１×１０⁵Ω／ｃｍである。また、導電性繊維２３ａの単糸繊度は１７０Ｔ／６８Ｆである。この場合の単糸繊度は、１本の糸が６８フィラメントの繊維で構成され、その重さが１７０Ｔ（デシテックス：１００００ｍ分の長さの重さが１７０ｇ）であることを示している。

ここで、導電性繊維２３ａの単位長さ当たりの抵抗値は、次の測定方法により求められる。図４（ａ）に示すように、測定対象の導電性繊維２３ａを、幅１０ｍｍ（Ｄ）の間隔で配置された２本の直径５ｍｍの金属ローラ３３で張架し、片側１００ｇの錘３４にて両端側に荷重をかける。この状態で、電源回路３１から２００Ｖの電圧を一方の金属ローラ３３を介して導電性繊維２３ａに印加し、その時の電流値を他方の金属ローラ３３に接続された電流計３２で読み取る。そして、１０ｍｍ（１ｃｍ）あたりの導電性繊維２３ａの抵抗値（Ω／ｃｍ）を算出する。なお、導電性繊維２３ａの単位長さ当たりの抵抗値の範囲としては、トナーを帯電させる観点から、１×１０³〜１×１０⁷Ω／ｃｍの範囲が好ましい。

本実施例では、導電性ブラシ２３の導電性繊維２３ａの密度は１００ｋＦ／ｉｎｃｈ²である。また、導電性繊維２３ａの長さ（基布２３ｄの平面から導電性繊維２３ａの先端位置までの垂直距離で代表する）Ｘは５ｍｍである。また、導電性ブラシ２３の長手幅（中間転写ベルト８の移動方向と略直交する方向における導電性繊維２３ａの先端部の端部間の長さ）Ｌは２２５ｍｍである。また、導電性ブラシ２３の短手幅（中間転写ベルト８の移動方向に沿う方向における導電性繊維２３ａの先端部の端部間の長さ）Ｗは５ｍｍである。

また、本実施例では、導電性ブラシ２３の導電性繊維２３ａは、中間転写ベルト８の移動方向に５列が植毛されている。また、導電性ブラシ２３の先端位置は、中間転写ベルト８の表面に対して、約１．０ｍｍの侵入量となるように固定して配置されている。これにより、導電性ブラシ２３は、移動する中間転写ベルト８の表面を摺擦する（中間転写ベルト８の表面に対して周速差を有する）。

上述した単位長さ当たりの抵抗値の範囲（１×１０³〜１０⁷Ω／ｃｍ）の導電性繊維２３ａを用いた場合、導電性繊維２３ａの集合体としての第１の導電性ブラシ２３の抵抗値（電気抵抗）Ｒｂ［Ω］は、Ｒｂ＝１×１０¹〜１０⁵Ωの範囲となる。本実施例では、第１の導電性ブラシ２３の抵抗値Ｒｂ［Ω］は、１×１０³Ωである。

ここで、導電性ブラシ２３の抵抗値Ｒ［Ω］は、次の測定方法により求められる。図４（ｂ）に示すように、測定対象の導電性ブラシ２３を、直径３０ｍｍの金属ローラ３５に侵入量０．９ｍｍで当接させ、電源回路３６から２００Ｖの電圧を、導電性ブラシ２３に印加する。そして、その時の電流値を金属ローラ３５に接続された電流計３７で読み取り、導電性ブラシ２３の抵抗値［Ω］を算出する。

なお、導電性ブラシ２３の中間転写ベルト８（又は上記金属ローラ３５）への侵入量は、次の距離で代表される。すなわち、導電性ブラシ２３の短手方向の中央位置において、ブラシが変形されていないと仮定した場合の導電性繊維２３ａの先端があるべき位置と中間転写ベルト８の表面との間の、中間転写ベルト８（又は上記金属ローラ３５）の法線方向に沿う距離である。

４．画像形成装置の画像形成プロセス
本実施例の画像形成装置１００の画像形成プロセスについて説明する。画像形成時には、回転する感光ドラム１の外周面は、帯電ローラ２によって所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に略一様に帯電させられる。このとき、帯電ローラ２には、所定の極性（本実施例では負極性）の帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。その後、帯電した感光ドラム１の表面は、露光装置３によって画像信号に基づいて露光されて、静電潜像（静電像）が形成される。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像装置４によって現像剤としてのトナーでトナー像として現像（可視化）される。このとき、現像ローラ４１には、所定の極性（本実施例では負極性）の現像電圧（現像バイアス）が印加される。本実施例では、イメージ部露光と反転現像とによって、感光ドラム１上にトナー像が形成される。すなわち、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の露光部に、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーが付着する。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）は負極性であり、現像に使用されるトナーは負極性に帯電している。

感光ドラム１上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において、１次転写ローラ５の作用により、感光ドラム１に接触して感光ドラム１と略等速で回転している中間転写ベルト８上に転写（１次転写）される。このとき、１次転写ローラ５には、１次転写電圧印加手段としての１次転写電圧電源回路（高圧電源回路）５１から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の１次転写電圧（１次転写バイアス）が印加される。例えばフルカラー画像の形成時には、第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成されたトナー像が、順次に重ね合わせられるようにして中間転写ベルト８上に転写される。そして、４色のトナー像が重なった状態で、中間転写ベルト８の回転により２次転写部Ｎ２まで搬送される。

一方、記録用紙などの記録材Ｓが、記録材Ｓを収納する記録材カセット１３から給搬送装置１２によって送り出され、レジストローラ対１６によって２次転写部Ｎ２まで搬送されてくる。給搬送装置１２は、記録材カセット１３内から記録材Ｓを送り出す給送ローラ１４と、送り出された記録材Ｓを搬送する搬送ローラ対１５と、を有する。そして、レジストローラ対１６によって、中間転写ベルト８上のトナー像と同期するようにして、２次転写部Ｎ２に記録材Ｓが搬送される。

中間転写ベルト８上のトナー像は、２次転写部Ｎ２において、中間転写ベルト８と２次転写ローラ１１との間に挟持されて搬送される記録材Ｓ上に転写（２次転写）される。このとき、２次転写ローラ１１には、２次転写電圧印加手段としての２次転写電圧電源回路（高圧電源回路）５３から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の２次転写電圧（２次転写バイアス）が印加される。

トナー像が転写された記録材Ｓは、定着手段としての定着装置１７に搬送される。そして、この記録材Ｓは、定着装置１７が有する定着フィルム１８と加圧ローラ１９とによって挟持されて搬送されることで加熱及び加圧されて、その表面にトナー像が定着される。トナー像が定着された記録材Ｓは、排出ローラ対２０によって装置本体１１０の外部に排出される。

なお、１次転写工程後に感光ドラム１の表面に残ったトナー（１次転写残トナー、残トナー）は、ドラムクリーナ６によってクリーニングされる。すなわち、感光ドラム１に当接して配置されたドラムクリーニングブレード６１によって、回転する感光ドラム１上から１次転写残トナーが掻き取られ、ドラム廃トナー容器６２に回収される。

また、２次転写工程後に中間転写ベルト８の表面に残ったトナー（２次転写残トナー、残トナー）は、ベルトクリーナ５２によってクリーニングされる。ベルトクリーナ５２によるクリーニング動作ついては、後述して更に詳しく説明する。

以上、記録材Ｓに画像を形成する画像形成プロセスを説明したが、本実施例の画像形成装置１００は、中間転写ベルト８上に検知用画像を形成する画像形成プロセス（ここでは「キャリブレーション」ともいう）も実行することができる。キャリブレーションは、形成する画像のトナー濃度を安定させる、又は中間転写ベルト８上の各色の画像の形成位置を調整するなどの目的で行われる。キャリブレーションでは、中間転写ベルト８上に検知用画像（トナー像）であるパッチ画像が形成され、そのパッチ画像の濃度や位置などが試験画像検知手段としてのパッチセンサ２７によって検知される。そして、その検知結果に基づいて、現像装置４に供給する現像電圧の値や各露光装置３の露光開始タイミングが調整される。本実施例では、パッチセンサ２７は、中間転写ベルト８の移動方向において最下流の１次転写部Ｎ１Ｋより下流かつ２次転写部Ｎ２より上流の位置（本実施例では駆動ローラ９に対向する位置）でパッチ画像を検知するように配置されている。また、本実施例では、パッチセンサ２７は、反射型の光学センサで構成される。なお、このキャリブレーションの実行時には、２次転写ローラ１１にパッチ画像のトナーが付着するのを抑制するために、２次転写ローラ１１にはトナーの正規の帯電極性と同極性の電圧（逆バイアス）が印加される。そして、２次転写部Ｎ２を通過した中間転写ベルト８上のパッチ画像のトナー（残トナー）は、ベルトクリーナ５２によってクリーニングされる。

５．中間転写ベルトクリーニング工程
本実施例における、画像形成プロセスに続く中間転写ベルト８のクリーニング工程について説明する。

中間転写ベルト８上の残トナーは、ベルトクリーナユニット５２でクリーニングされる。まず、残トナーは、第１の導電性ブラシ２３と中間転写ベルト８との接触部（第１の帯電部）ＣＨ１に到達する。第１の導電性ブラシ２３には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の電圧が印加される。これにより、残トナーを第１の導電性ブラシ２３に静電的に一時的に回収させ、保持させることが可能になる。

ここで、第１の導電性ブラシ２３が設けられていない場合、大量のトナーが直接ベルトクリーニングブレード２１と中間転写ベルト８との当接部（掻き取り部）ＣＬに送られる場合がある。例えば、高画像比率（印字率）の画像の形成時、低温環境下、寿命末期などにおいて２次転写残トナー多い場合、又はキャリブレーション時の高濃度のパッチ画像をクリーニングする場合などである。この場合、この大量のトナーは、ベルトクリーニングブレード２１でクリーニングしきれずに、ベルトクリーニングブレード２１をすり抜けてしまい、いわゆるクリーニング不良が発生することがある。これに対し、本実施例では、残トナーを第１の導電性ブラシ２３に一時的に回収させ、保持させることできる。そのため、大量のトナーが直接クリーニングＣＬに送られることを抑制し、ベルトクリーニングブレード２１によるクリーニング性能を向上させることが可能になる。

また、連続画像形成時には、連続的に２次転写残トナーが第１の導電性ブラシ２３に到達するため、第１の導電性ブラシ２３で保持しきれずに、第１の帯電部ＣＨ１を通過してしまう場合がある。ここで、本実施例では、第１の導電性ブラシ２３にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加されているため、第１の帯電部ＣＨ１（第１の導電性ブラシ２３と中間転写ベルト８とのニップ内）で放電が発生する。そのため、上述のようにトナーが第１の帯電部ＣＨ１を通過する際に、トナーは除電されるか又はトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電され、中間転写ベルト８とトナーとの間の静電付着力が低減する。これにより、ベルトクリーニングブレード２１によるクリーニング性能を向上させる効果が得られる。

図５は、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧と、第１の帯電部ＣＨ１を通過した後のトナーの帯電量の分布と、の関係を示すグラフ図である。トナーの帯電量の分布は、中間転写ベルト８上のトナーを一定量採取し、その一定量中のトナー粒子の重さと電荷量を計測し、単位重さあたりの電荷量ごとに個数をカウントして得たものである。なお、第１の導電性ブラシ２３が設けられていない構成（ＲＥＦ構成）についても同様の試験を行った。ＲＥＦ構成は、第１の導電性ブラシ２３が設けられていないことを除いて、実質的に本実施例の構成と同じである。この結果より、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧によってトナーの帯電量が変化することがわかる。

第１の導電性ブラシ２３が設けられていない場合（ＲＥＦ構成）のトナーの帯電量の分布は、−１２［μＣ／ｇ］をピークに、−４０〜＋１０［μＣ／ｇ］とブロードな帯電量の分布を示している。これに対し、第１の導電性ブラシ２３に正極性の電圧を印加した場合、ピークが徐々に正極性側へシフトし、分布も徐々にシャープになることがわかる。本実施例の構成では、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧が５００Ｖでもトナーの帯電量の分布が正極性側へシフトすることがわかる。更に電圧を上げることで（本実施例の構成では約１０００Ｖ〜１５００Ｖ）、トナーの帯電量の分布は０［μＣ／ｇ］を中心としたシャープな分が得られ、残トナーが十分に除電されることがわかる。このように、第１の導電性ブラシ２３にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧を印加することで、残トナーの帯電量の分布をトナーの正規極性とは逆極性（正極性）側へシフトさせることが可能である。そして、これにより、残トナーを除電するか又はトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させることが可能である。

なお、図５には第１の導電性ブラシ２３に定電圧制御された電圧を印加した場合の結果を示したが、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧は定電流制御してもよい。その場合、上記結果における電圧値５００Ｖ、１０００Ｖ、１５００Ｖと同等の効果が得られる定電流値は、それぞれ約５μＡ、１０μＡ、１５μＡ程度であった。なお、これらの値は、装置の構成、トナー処方、帯電部材の形状や電気抵抗値などで変わるものであり、上記の値に限定されるものではない。

表１は、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧と、ベルトクリーニングブレード２１によるクリーニング性能との関係を調べた結果を示す。ベルトクリーニングブレード２１によるクリーニング性能は、１０℃環境下において、ベルトクリーニングブレード２１の線圧を前述の好ましい範囲の下限付近にしてすり抜けが発生しやすい設定とし、キャリブレーション時のクリーニング性能を調べた。キャリブレーション時には、２次転写ローラ１１に逆バイアスが印加されることで、中間転写ベルト８に形成されたパッチ画像のトナーがほぼそのままの状態でベルトクリーナユニット５２へ送られる。クリーニング性能は、上記条件下でベルトクリーニングブレード２１により連続してクリーニングが可能なパッチ画像の個数で評価し、すり抜けが生じない場合を○、若干すり抜けが生じた場合を△、著しくすり抜けが生じた場合を×で表した。なお、第１の導電性ブラシ２３が設けられていない構成（ＲＥＦ構成）についても同様の試験を行った。

表１の結果からわかるように、第１の導電性ブラシ２３が設けられていない場合（ＲＥＦ構成）と比較して、第１の導電性ブラシ２３にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧を印加した場合の方が、明らかにクリーニング性能が向上する。本実施例の構成では、印加する電圧が５００Ｖ程度から、ベルトクリーニングブレード２１によるクリーニング性能が良化し始めることがわかる。また、本実施例の構成では、印加する電圧を１０００Ｖ〜１５００Ｖにすることで、ベルトクリーニングブレード２１によるクリーニング性能が大幅に向上することがわかる。

そこで、本実施例では、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧を１０００Ｖ〜１５００Ｖに設定した。つまり、本実施例では、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧は、上述の除電効果が得られる範囲でかつ極力低い値に設定する。これにより、出力の高い高圧電源回路を用いることなく、またトナーを正極性に過帯電させることなく、トナーを十分に除電してベルトクリーニングブレード２１によるクリーニング性能を向上させることが可能となる。

一方、第１の導電性ブラシ２３を設けた場合であっても、中間転写ベルト８の表面の凹凸がある場合や、繰り返し使用によりベルトクリーニングブレード２１が摩耗した場合などには、ベルトクリーニングブレード２１をすり抜けるトナーが増えることがある。

そこで、本実施例では、ベルトクリーニングブレード２１をトナーがすり抜けた場合でも、そのすり抜けトナーを十分にクリーニングすることを可能にするため、ベルトクリーニングブレード２１の下流側に第２の導電性ブラシ２４が配置されている。第２の導電性ブラシ２４には、第１の導電性ブラシ２３と同様に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の電圧が印加される。第２の導電性ブラシ２４は、トナーを除電するだけはなく、より積極的にトナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）に帯電させるようにする。

第２の導電性ブラシ２４で正規の帯電極性とは逆極性に帯電させられたトナーは、１次転写部Ｎ１において感光ドラム１に静電的に転移（逆転写）させられて回収される。このとき、１次転写部Ｎ１には、正規の帯電極性に帯電したトナーを中間転写ベルト８側から感光ドラム１側に向かわせる（感光ドラム１に引き寄せる）電界が形成される。つまり、感光ドラム１側よりも中間転写ベルト８側の方が、トナーの正規の帯電極性とは逆極性側に高い電位とされる。通常、感光ドラム１を画像形成時と同等に帯電させ、１次転写ローラ５に画像形成時と同様にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧を印加することで上記電界を形成することができる。画像形成中（１次転写中）は、感光ドラム１上から中間転写ベルト８上へのトナー像の１次転写と同時に、中間転写ベルト８上から感光ドラム１上への残トナーの転移を行うことができる（転写同時クリーニング）。感光ドラム１上に転移した残トナーは、ドラムクリーナ６によって感光ドラム１上から除去されて回収される。なお、残トナーを回収する画像形成部Ｐは、複数の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫのうちいずれであってもよい。中間転写ベルト８の移動方向において最上流の画像形成部Ｐ以外の画像形成部Ｐで回収する場合は、次のようにすればよい。つまり、残トナーを通過させる１次転写部Ｎ１において感光ドラム１と中間転写ベルト８とを離間させたり、１次転写部Ｎ１に１次転写時とは逆方向の電界を形成したりすればよい。このような回収方法自体は、本発明では利用可能なものを任意に用いることができる。

一般的に、ベルトクリーニングブレード２１をすり抜けやすいトナーは、中間転写ベルト８との間の静電的な付着力の強い、第１の導電性ブラシ２３で十分に除電しきれなかった負極性の帯電量が大きいトナーが含まれることが多い。そのため、本実施例では、第２の導電性ブラシ２４には、第１の導電性ブラシ２３に印加した電圧と同極性で絶対値が該電圧以上の電圧を印加する。これにより、第２の導電性ブラシ２４でトナーを正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）に十分に帯電させることが可能となる。本実施例では、第２の導電性ブラシ２４に印加する電圧を、１５００Ｖ〜２０００Ｖに設定した。

つまり、本実施例では、第１の導電性ブラシ２３によってトナーを除電した後に、ベルトクリーニングブレード２１によってトナーを掻き取ることで、トナーの掻き取り性能を向上させる。さらに、その際に掻き取りきれなかったすり抜けトナーを第２の導電性ブラシ２４によってトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させ、１次転写部Ｎ１で感光ドラム１に静電的に回収させる。特に、本実施例では、トナーの極性を大きく反転させない範囲の電圧を第１の導電性ブラシ２３に印加することで、トナーを除電し、大部分のトナーをベルトクリーニングブレード２１によって掻き取る。また、その際に掻き取りきれなかったすり抜けトナーを、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧よりも大きな電圧を第２の導電性ブラシ２４に印加することで、均一に極性を反転させるように帯電させ、１次転写部Ｎ１で感光ドラム１に静電的に回収させる。

表２は、第２の導電性ブラシ２４に印加する電圧と、静電クリーニング性能（画像汚れの発生状況）及びスジ画像（ブラシ筋）などの画像弊害の発生状況との関係を調べた結果を示す。試験は、第１の導電性ブラシ２３が設けられていない構成（ＲＥＦ構成）と、本実施例の構成とで行った。前述のように、画像汚れは、すり抜けトナーの帯電が不十分なために１次転写部Ｎ１でのトナーの回収が不十分となって次の画像に汚れとして現れる現象である。また、前述のように、スジ画像は、第２の導電性ブラシ２４で帯電させられた中間転写ベルト８の表面電位が１次転写部Ｎ１に到達するまでに十分に減衰しない場合に、中間転写ベルト８のスジ状の表面電位ムラによってスジ状に濃度ムラが現れる現象である。評価は、キャリブレーション後に所定のパターンの画像を連続して出力する連続画像形成において行い、画像汚れ、スジ画像のいずれについても、生じない場合を○、若干生じた場合を△、著しく生じた場合を×で表した。なお、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧は１０００Ｖに設定した。

表２の結果からわかるように、ＲＥＦ構成と比較して、本実施例の構成の方が、より低い電圧から十分な静電クリーニング性能が得られ、良好なクリーニング性能が得られる第２の導電性ブラシ２４に印加する電圧のマージンが広がることがわかる。ＲＥＦ構成では、該マージンが１５００Ｖ〜１７５０Ｖであったのに対して、本実施例の構成（第１の導電性ブラシ２３に１０００Ｖ印加）では、該マージンは１０００Ｖ〜１７５０Ｖと広くなった。

これは、第１には、第１の導電性ブラシ２３の作用により、すり抜けトナーの量自体を低減させることができるためである。また、第２には、すり抜けトナーが第１の導電性ブラシ２３によって一度除電されたトナーであるためである。つまり、これにより、第２の導電性ブラシ２４に印加する電圧がＲＥＦ構成より低くても、すり抜けトナーを均一にトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させて、容易に感光ドラム１に静電的に回収させることが可能になるためである。

以上のように、本実施例では、ベルトクリーニングブレード２１のベルト移動方向上流側に第１の導電性ブラシ２３を配置し、この第１の導電性ブラシ２３に残トナーを除電するか又はトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させるための電圧を印加する。特に、本実施例では、第１の導電性ブラシ２３には、残トナーを十分に除電できる範囲で、極力低い電圧を印加する。これにより、残トナーを一旦第１の導電性ブラシ２３に回収させ、保持させて、残トナーを除電することが可能になる。そのため、ベルトクリーニングブレード２１の当接圧を必要以上に高くすることなく、ベルトクリーニングブレード２１によるクリーニング性能の向上を図ることができる。したがって、繰り返し使用によるベルトクリーニングブレード２１の摩耗の抑制、ベルトクリーニングブレードのメクレなどの問題の発生の抑制、ベルトクリーニングブレード２の高寿命化などを達成しつつ、良好なクリーニング性能を得ることができる。

また、本実施例では、ベルトクリーニングブレード２１のベルト移動方向下流側に第２の導電性ブラシ２４を配置し、この第２の導電性ブラシ２４に残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させるための電圧を印加する。特に、本実施例では、第２の導電性ブラシ２４には、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧と同極性で絶対値が大きい電圧を印加する。これにより、第１の導電性ブラシ２３が設けられていない場合よりも第２の導電性ブラシ２４に印加する電圧を低くしても、すり抜けトナーを均一に帯電させることが可能になる。そのため、中間転写ベルト８の良好なクリーニング性能を得つつ、中間転写ベルト８のチャージアップ、スジ状の表面電位ムラなどの発生を抑制することができる。

なお、本実施例では、第１の導電性ブラシ２３と第２の導電性ブラシ２４とに、実質的に同じ構成のものを使用したが、これに限定されるものではない。第１の導電性ブラシ２３と第２の導電性ブラシ２４とで、電気抵抗や形状（導電性繊維２３ａの長さＸや、導電性ブラシ２３の短手幅Ｗなど）などを変えてもよい。例えば、第１の導電性ブラシ２３の電気抵抗を第２の導電性ブラシ２４の電気抵抗よりも大きくすることができる。この場合、第１、第２の導電性ブラシ２３、２４に印加する電圧が同じでも、第１の導電性ブラシ２３に流れる電流よりも第２の導電性ブラシ２４に流れる電流の方を多くすることができ、この場合も上記同様の効果を得ることが可能になる。第１、第２の導電性ブラシ２３、２４で電源回路を共通化してもよい。つまり、上記構成を異ならせる場合や、前述のように定電流制御を用いる場合に、第１の導電性ブラシ２３に電圧が印加されて供給される電流の絶対値よりも、第２の導電性ブラシ２４に電圧が印加されて供給される電流の絶対値の方が大きい構成としてよい。

以上、本実施例によれば、すり抜けトナーの量の低減、すり抜けトナーの帯電量の低減を図ることが可能となる。これにより、ベルトクリーニングブレード２１の下流側に配置された第２の導電性ブラシ２４に印加する電圧をより低くしても、良好な静電クリーニング性能を得ることができる。したがって、中間転写ベルト８の良好なクリーニング性能が得られると共に、１次転写部Ｎ１における適正な中間転写ベルト８の表面電位を得ることが容易となる。具体的には、画像汚れを抑制しつつ、中間転写ベルト８のチャージアップ、スジ状の表面電位ムラなどによる、スジ画像などの転写不良を抑制するのを容易として、装置の小型化や高速化への対応を容易とすることができる。

［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置と同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能、構成を有する要素については、同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

実施例１では、第１の導電性ブラシ２３には、主にトナーを除電することを目的として、トナーを正規の帯電極性とは逆極性にまで帯電させない範囲の低い電圧を印加して、ベルトクリーニングブレード２１によるクリーニング性能の向上を図った。そして、掻き取りきれなかったすり抜けトナーは、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧よりも高い電圧を第２の導電性ブラシ２４に印加して、十分に正規の帯電極性とは逆極性に帯電させ、１次転写部Ｎ１で感光ドラム１に静電的に回収させた。

これに対し、本実施例では、逆に、第１の導電性ブラシ２３でより積極的にトナーを正規の帯電極性とは逆極性に帯電させた後に、ベルトクリーニングブレード２１により掻き取る。そして、掻き取りきれなかったすり抜けトナーは、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧より低い電圧を第２の導電性ブラシ２４に印加して、正規の帯電極性とは逆極性に再び帯電させた後に、１次転写部Ｎ１で感光ドラム１に静電的に回収させる。これにより、中間転写ベルト８のチャージアップ、スジ状の表面電位ムラなどの発生をさらに抑制することができる。

装置の更なる小型化や高速化を図る場合、あるいは低湿度環境などにおいて、第２の導電性ブラシ２４に印加する電圧を大きくすると、中間転写ベルト８の表面電位の減衰が不十分になることが考えられる。この場合、中間転写ベルト８のチャージアップによって、中間転写ベルト８のスジ状の表面電位ムラがより発生しやすくなることが考えられる。このような場合などに、本実施例の構成はより有効となる。

図６は、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧を１５００〜２０００Ｖとした場合の第１の帯電部ＣＨ１を通過した後のトナーの帯電量の分布を示すグラフ図である。図６から、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧を２０００Ｖとすることで、トナーの帯電量の分布は図５に示したものよりも均一に正規の帯電極性側へシフトすることがわかる。

表３は、実施例１の表２の結果を得たものと同様の試験を、ＲＥＦ構成と、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧を１５００Ｖ、２０００Ｖに設定した場合とで行った結果を示す。

表３の結果からわかるように、ＲＥＦ構成では、良好なクリーニング性能が得られる第２の導電性ブラシ２４に印加する電圧のマージンは１５００Ｖ〜１７５０Ｖであった。これに対して、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧を１５００Ｖに設定した場合には、該マージンは１０００Ｖ〜１７５０Ｖと広くなった。さらに、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧を２０００Ｖに設定した場合は、第２の導電性ブラシ２４に印加する電圧が７５０Ｖと低い場合でも良好なクリーニング性能が得られた。つまり、第１の導電性ブラシ２３である程度逆極性状態まで帯電させたトナーは、第２の導電性ブラシ２４に印加する電圧がより低くても十分に帯電させることができ、１次転写部Ｎ１で感光ドラム１に静電的に回収させることが可能となることがわかる。

このように、本実施例では、トナーの極性をある程度反転させる電圧を第１の導電性ブラシ２３に印加することで、トナーをある程度正規の帯電極性とは逆極性に帯電させ、大部分のトナーをベルトクリーニングブレード２１によって掻き取る。また、その際に掻き取りきれなかったすり抜けトナーは、第１の導電性ブラシ２３に印加する電圧よりも小さな電圧を第２の導電性ブラシ２４に印加することで、均一に再帯電させ、１次転写部Ｎ１で感光ドラム１に静電的に回収させる。

なお、実施例１で説明したのと同様に、第１、第２の導電性ブラシ２３、２４の構成を異ならせたり、第１、第２の導電性ブラシ２３、２４に印加する電圧を定電流制御したりしてもよい。そして、そのような場合に、第１の導電性ブラシ２３に電圧が印加されて供給される電流の絶対値よりも、第２の導電性ブラシ２４に電圧が印加されて供給される電流の絶対値の方が小さい構成としてよい。

以上、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、中間転写ベルト８のチャージアップ、スジ状の表面電位ムラなどの発生を抑制することが更に容易となり、装置の小型化や高速化への対応が更に容易となる。

［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。

例えば、上述の実施例では、第１、第２の帯電手段として導電性ブラシを用いたが、例えば、導電性を有するローラ部材や、導電性を有するシート部材を利用しても、同様の効果が期待できる。ローラ部材を用いる場合、該ローラ部材は回転するものであってよく、その回転方向は接触部における該ローラ部材と中間転写体の移動方向が順方向となる方向であっても逆方向となる方向であってよい。また、ローラ部材の表層は、金属ローラなどの剛体であってよいし、スポンジなどの弾性体であってもよいし、上述の実施例と同様の植毛がなされたブラシ状であってもよい。また、シート部材は、導電性樹脂で形成された可撓性を有するものとすることができる。

また、上述の実施例では、キャリブレーション時に２次転写部材にトナーが付着することを抑制するために、２次転写部にトナーが到達するタイミングに合わせて、２次転写部材に２次転写時とは逆極性の電圧を印加したが、これに限定されるものではない。例えば、中間転写体に対する２次転写部材の当接・離間の状態を切り替える切り替え手段が設けられている場合、２次転写部にトナーが到達するタイミングに合わせて、２次転写部材を中間転写体から離間させてもよい。また、例えば、２次転写部材の清掃手段が設けられている場合など、２次転写部材に一部のトナーが付着しても問題ない構成の場合などには、トナーが２次転写部材に付着することを抑制する手段は設けなくてもよい。

１ 感光ドラム
５ １次転写ローラ
８ 中間転写ベルト
１１ ２次転写ローラ
２１ ベルトクリーニングブレード
２３ 第１の導電性ブラシ
２４ 第２の導電性ブラシ

Claims (9)

1. トナー像を担持する像担持体と、
   １次転写部において前記像担持体から転写されたトナー像を搬送し２次転写部において記録材に転写させる移動可能な中間転写体と、
   前記中間転写体の移動方向において前記２次転写部より下流かつ前記１次転写部より上流の当接部で前記中間転写体に当接し前記中間転写体上のトナーを除去する当接部材と、
   前記中間転写体の移動方向において前記２次転写部より下流かつ前記当接部より上流の第１の帯電部で前記中間転写体上のトナーを帯電させる第１の帯電手段と、
   前記中間転写体の移動方向において前記当接部より下流かつ前記１次転写部より上流の第２の帯電部で前記中間転写体上のトナーを帯電させる第２の帯電手段と、
   前記第１の帯電手段、前記第２の帯電手段のそれぞれに電圧を印加する電源回路と、
   を有し、
   前記第１の帯電手段、前記第２の帯電手段には、それぞれトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加され、
   前記中間転写体により搬送されて前記第２の帯電部を通過した、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーは、前記１次転写部において前記中間転写体から前記像担持体に移動させられることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の帯電手段に印加される電圧の絶対値よりも、前記第２の帯電手段に印加される電圧の絶対値の方が大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１の帯電手段に電圧が印加されて供給される電流の絶対値よりも、前記第２の帯電手段に電圧が印加されて供給される電流の絶対値の方が大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記第１の帯電手段に印加される電圧の絶対値よりも、前記第２の帯電手段に印加される電圧の絶対値の方が小さいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記第１の帯電手段に電圧が印加されて供給される電流の絶対値よりも、前記第２の帯電手段に電圧が印加されて供給される電流の絶対値の方が小さいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記中間転写体により搬送されて前記第２の帯電部を通過した、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーは、前記１次転写部において、前記像担持体から前記中間転写体へのトナー像の１次転写と同時に、前記中間転写体から前記像担持体に移動させられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記当接部材は、移動する前記中間転写体上のトナーを掻き取るブレード状の部材であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記第１の帯電手段は、前記中間転写体に接触して配置され、移動する前記中間転写体を摺擦するブラシ状の部材であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記第２の帯電手段は、前記中間転写体に接触して配置され、移動する前記中間転写体を摺擦するブラシ状の部材であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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