JP4385957B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、モノクロ画像或いはカラー画像を形成する、電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ機、これらのうち２以上を組み合わせた複合機等における感光体、中間転写体等の像担持体上のトナーを清掃するトナー清掃装置を有する画像形成装置に関する。

像担持体を清掃する装置を有する画像形成装置には種々のタイプのものがあり、例えば、特開平５−２７６５１号公報は、像担持体上の被清掃物をクリーニングするための、該像担持体の表面に接触して回転する複数のクリーニング部材を有するクリーニング装置を備えた画像形成装置を開示している。

特開平５−２７６５１号公報は、さらに、かかるクリーニング装置において、クリーニング部材に接して、クリーニング部材に付着した被清掃物（紙粉、タルク等）を回収するローラ状或いは無端ベルト状の回収部材であって、交番電界が印加されるものも開示している。

像担持体に接触する部材に付着した粒子（トナー等）を除去する手段としては、上記の他、例えば、特開平１１−８４８３０号公報が、像担持体に接触するブラシ帯電部材に付着したトナーを、該ブラシ帯電部材に接触配置されたトナー回収ローラに直流電圧と交流電圧を重畳した電圧を印加してクリーニングする手法を開示している。

一方、画像形成装置の中には、像担持体の像担持面に臨み、該像担体上のトナーを回収するための回収部材と、該像担持面の移動方向において該回収部材より上流側で該像担持体の像担持面に接触配置されたプレ帯電部材とを有し、該回収部材が像担持体上のトナーの正規の帯電極性とは逆極性側となり、該プレ帯電部材が像担持体上のトナーの正規の帯電極性と同極性側となるクリーニング電界を形成し、該プレ帯電部材にて像担持体上のトナーを正規帯電極性にプレ帯電させつつ、該クリーニング電界のもとで、該回収部材にて、プレ帯電されたトナーを回収するトナー清掃装置を有する画像形成装置がある。

このタイプの画像形成装置においては、像担持体上のトナーのクリーニング時、該像担持体上のトナーはプレ帯電部材からの電荷注入により正規帯電極性に揃えられ、かかるプレ帯電トナーは、プレ帯電部材の極性とは反発するため、プレ帯電部材に溜まることなく、像担持体の像担持面へ移動して回収部材へ搬送され、正規帯電極性のトナーとは逆極性のクリーニング電界により該回収部材に回収される。

特開平５−２７６５１号公報 特開平１１−８４８３０号公報

ところが、かかるプレ帯電部材を採用するトナー清掃装置を備えた画像形成装置によると、該トナー清掃装置は、正規帯電し易いトナーをクリーニングするのに最適な条件に設計されており、像担持体上に存在する正規帯電し難いトナー（例えば逆極性に帯電してしまったトナー等）、トナーの外添材（トナー流動化剤等）、記録媒体粉（転写紙である場合の紙粉等）、記録媒体への填料（転写紙である場合のタルク等）などは、プレ帯電部材に次第に溜まり蓄積され、そのため、長期にわたる画像形成においては、プレ帯電部材によるプレ注入帯電能が次第に低下し、像担持体上のトナーを正規帯電極性に帯電させることが困難になり、ひいては、回収部材によるトナー回収性が悪化し、その結果、像担持体上の未回収トナーが増加して、画像不良が発生するようになる。

そこで本発明は、像担持体の像担持面に臨み、該像担体上のトナーを回収するための回収部材と、該像担持面の移動方向において該回収部材より上流側で該像担持体の像担持面に接触配置されたプレ帯電部材とを有しており、該回収部材が像担持体上のトナーの正規の帯電極性とは逆極性側となり、該プレ帯電部材が像担持体上のトナーの正規の帯電極性と同極性側となるクリーニング電界を形成し、該プレ帯電部材にて像担持体上のトナーを正規帯電極性にプレ帯電させつつ、該クリーニング電界のもとで、該回収部材にて、プレ帯電されたトナーを回収するトナー清掃装置を有する画像形成装置であって、像担持体上のトナー清掃を、長期にわたり、簡単に、低コストで実施することができ、ひいては、長期にわたり、像担持体上の清掃対象トナーによる画像不良の発生を抑制することができる画像形成装置を提供するを課題とする。

前記課題を解決するため本発明は、像担持体の像担持面に臨み、該像担体上のトナーを回収するための回収部材と、該像担持面の移動方向において該回収部材より上流側で該像担持体の像担持面に接触配置されたプレ帯電部材とを有しており、該回収部材が像担持体上のトナーの正規の帯電極性とは逆極性側となり、該プレ帯電部材が像担持体上のトナーの正規の帯電極性と同極性側となるクリーニング電界を形成し、該プレ帯電部材にて像担持体上のトナーを正規帯電極性にプレ帯電させつつ、該クリーニング電界のもとで、該回収部材にて、プレ帯電されたトナーを回収するトナー清掃装置を有する画像形成装置であり、プレ帯電部材清掃モードを有し、該プレ帯電部材清掃モードにおいては、該回収部材が像担持体上のトナーの正規の帯電極性と同極性側となり、該プレ帯電部材が像担持体上のトナーの正規の帯電極性とは逆極性側となる、クリーニング電界とは逆電界の形成及び該プレ帯電部材への交番電界の印加のうち少なくとも一方が実施され、且つ、少なくとも一つのプレ帯電部材清掃モードにおいては、前記逆電界の形成及びプレ帯電部材への交番電界の印加のうち少なくともプレ帯電部材への交番電界の印加が実施される画像形成装置を提供する。

本発明に係る画像形成装置によると、像担持体上のトナーのクリーニング時（クリーニングモード時）には、像担持体上のトナーはプレ帯電部材からの電荷注入により正規帯電極性に揃えられ、かかるプレ帯電されたトナーは、プレ帯電部材の極性とは反発し、プレ帯電部材に溜まることなく、像担持体の像担持面へ移動して回収部材へ搬送され、正規帯電極性のトナーとは逆極性のクリーニング電界により該回収部材に回収される。

このようにクリーニング電界により像担持体上のトナーを回収部材に回収する間に、像担持体上に存在する正規帯電し難いトナー、トナーの外添材、記録媒体粉、記録媒体の填料などがプレ帯電部材に次第に溜まる。
しかし、本発明に係る画像形成装置においては、このようにプレ帯電部材に溜まるトナー等は、プレ帯電部材清掃モードにおける、回収部材が像担持体上のトナーの正規の帯電極性と同極性側となり、プレ帯電部材が像担持体上のトナーの正規の帯電極性とは逆極性側となる、クリーニング電界とは逆電界の形成及び（又は）該プレ帯電部材への交番電界の印加により、プレ帯電部材から像担持体上へ放出され、プレ帯電部材が清掃される。

このようにプレ帯電部材を清掃できることで、像担持体上トナーのクリーニング時におけるプレ帯電部材によるトナーのプレ注入帯電能を長期にわたり維持することができ、それだけ確実に、該プレ帯電部材で像担持体上の回収対象トナーを正規帯電極性に帯電させ、クリーニング電界のもとに回収部材にて回収することができる。
しかも、前記逆電界の形成や交番電界の印加は、トナー清掃装置の構造を大幅に変更する等の手間や費用を要することなく、簡単、安価に実施できる。

かくして本発明に係る画像形成装置によると、像担持体上のトナー清掃を、長期にわたり、簡単に、低コストで実施でき、ひいては、長期にわたり、像担持体上の清掃対象トナーによる画像不良の発生を抑制することができる。

プレ帯電部材清掃モードにおいて、プレ帯電部材清掃のために形成する電界としては、前記クリーニング電界とは逆電界だけでもよく、交番電界だけでもよく、それら双方でもよいが、本発明に係る画像形成装置では、少なくとも一つのプレ帯電部材清掃モードにおいては、前記逆電界の形成及びプレ帯電部材への交番電界の印加のうち少なくともプレ帯電部材への交番電界の印加が実施する。逆電界と交番電界とを採用する場合、それら電界の形成は同時になされてもよく、順次にそれぞれの電界が形成されてもよく、当初は両電界を形成し、その後いずれか一方の電界だけとしてもよく、当初はいずれか一方の電界だけとし、その後両電界とも形成するなど、プレ帯電部材の清掃が可能であれば、様々に形成することができる。

逆電界はプレ帯電部材に付着したトナー等をプレ帯電部材から離反させる作用があり、交番電界はプレ帯電部材に付着したトナー等に電気的振動を与えてプレ帯電部材から遊離させる作用がある。

前記のクリーニング対象の像担持体としては、一般的に言えば、そのうえにトナー像を現像形成するためのドラム型、ベルト型等の感光体等の静電潜像担持体や、感光体等の静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写するに先立って中間転写するためのドラム型、ベルト型等の中間転写体などを例示できるが、本発明に係る画像形成装置では前記クリーニング対象の像担持体は中間転写体である。

本発明に係る画像形成装置は、モノクロ画像或いはカラー画像を形成する、電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ機、これらの２以上を組み合わせた複合機等のいずれでもよい。

本発明に係る画像形成装置は、中間転写体に沿って複数の画像形成部が順次配列されており、該各画像形成部は、該画像形成部に割り当てられた色のトナー像を表面に形成するための、感光体等の静電潜像担持体及び該静電潜像担持体上のトナー像を前記中間転写体に１次転写する１次転写部材を含んでおり、該複数の画像形成部のうち１又は２以上の画像形成部で形成され、該中間転写体上に１次転写されるトナー像が２次転写部材により記録媒体に２次転写される、いわゆるタンデム型の画像形成装置である。

参考までに言えば、中間転写体を採用する画像形成装置としては、このほか、感光体等の静電潜像担持体に複数の画像形成部が臨み、各画像形成部は、該画像形成部に割り当てられた色のトナー像を該静電潜像担持体上に現像形成でき、各画像形成部により静電潜像担持体上に現像形成されるトナー像を１次転写部材で順次中間転写体に１次転写し、該中間転写体上に１次転写されるトナー像を２次転写部材により記録媒体に２次転写する、いわゆる４サイクル型の画像形成装置等も例示できる。

このように中間転写体を採用する画像形成装置においては、前記トナー清掃装置によるクリーニング対象の像担持体を、該中間転写体とすることができる。
。

本発明に係る画像形成装置の代表的なものの一つとして、前記のタンデム型の画像形成装置であって、前記画像形成部の静電潜像担持体及び前記２次転写部材が前記中間転写体に対し接触離隔可能に設けられており、プレ帯電部材清掃のための電界として少なくとも前記交番電界を形成するプレ帯電部材清掃モードにおいは、該交番電界を形成するとき、該静電潜像担持体及び２次転写部材が該中間転写体から離隔される画像形成装置を挙げることができる。

この画像形成装置においては、かかる交番電界を形成するプレ帯電部材清掃モードのすくなくとも一つにおいては、該交番電界のほか、前記クリーニング電界とは逆電界も採用してもよい。その場合、プレ帯電部材の清掃を効果的に行ううえで、例えば、前記交番電界及び前記逆電界をこの順序で順次形成することでプレ帯電部材の清掃を行う場合、さらに言えば、例えば、交番電界を形成し、次いで交番電界印加を絶ち、それに代えて逆電界を形成する場合を例示できる。

いずれにしても、プレ帯電部材清掃モード設定のタイミングとしては、画像形成に影響を与えないように、非画像形成時とすることが望ましい。
ここで、非画像形成時とは、正規の画像を形成していないタイミングであって、正規の画像形成の開始前（前回転時）、その間（画像生産性を低下させない像間）、画像形成終了後（後回転時）などである。

プレ帯電部材清掃モードは、これら非画像形成時のうち１又は２以上に設定することが望ましい。また、プレ帯電部材清掃モードを実施する頻度は、清掃対象の像担持体の汚れの進み具合等に応じて適宜決定すればよい。例えば、画像形成枚数を検知し、１０枚に１回、１００枚に１回、５００枚に１回などと実施してもよい。

さらに、また、記録媒体として粗悪紙を使用することがある場合には、粗悪紙モードを設定して、そのモードでは、清掃頻度を通常時よりも多くする等も考えられる。
なお、本発明に係る画像形成装置におけるトナー清掃装置は像担持体上の主としてトナーの清掃を行うものであるが、トナーのほか、トナーの外添材、記録媒体粉、記録媒体填料等も清掃してもよい。

以上説明したように本発明によると、中間転写体に沿って複数の画像形成部が順次配列されており、該各画像形成部は、該画像形成部に割り当てられた色のトナー像を表面に形成するための静電潜像担持体及び該静電潜像担持体上のトナー像を前記中間転写体に１次転写する１次転写部材を含んでおり、該複数の画像形成部のうち１又は２以上の画像形成部で形成され、該中間転写体上に１次転写されるトナー像を２次転写部材により記録媒体に２次転写でき、前記画像形成部の静電潜像担持体及び前記２次転写部材は前記中間転写体に対し接触離隔可能に設けられている画像形成装置にして、前記中間転写体の像担持面に臨み、該中間転写体上のトナーを回収するための回収部材と、該像担持面の移動方向において該回収部材より上流側で該中間転写体の像担持面に接触配置されたプレ帯電部材とを有しており、該回収部材が中間転写体上のトナーの正規の帯電極性とは逆極性側となり、該プレ帯電部材が中間転写体上のトナーの正規の帯電極性と同極性側となるクリーニング電界を形成し、該プレ帯電部材にて中間転写体上のトナーを正規帯電極性にプレ帯電させつつ、該クリーニング電界のもとで、該回収部材にて、プレ帯電されたトナーを回収するトナー清掃装置を有する画像形成装置であって、中間転写体上のトナー清掃を、長期にわたり、簡単に、低コストで実施することができ、ひいては、長期にわたり、中間転写体上の清掃対象トナーによる画像不良の発生を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は画像形成装置の参考例Ａの概略構成を示しており、図２は画像形成装置Ａにおけるトナー清掃装置５０の構成を拡大して示す図であり、図３は画像形成装置Ａにおける制御回路を概略的に示すブロック図である。

図１の画像形成装置Ａは電子写真方式の画像形成装置であり、タンデム型のフルカラー画像形成装置である。
この画像形成装置は、ローラ（プーリ）３１、３２、３３に巻き掛けられて図中反時計方向（図中矢印方向）に回転駆動される、中間転写体４を備えている。中間転写体４はここでは無端ベルト形態の中間転写ベルト４である。図中左下のローラ３２には中間転写ベルト４上の２次転写残トナー等を清掃するトナー清掃装置５０が臨んでおり、図中右側のローラ３１には２次転写部材６が臨んでいる。２次転写部材６はここではローラ形態の２次転写ローラ６である。２次転写ローラ６の上方には定着装置７が設置されている。

ローラ３２、３１の間には中間転写ベルト４に沿って、ローラ３２から３１に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。
各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１１を備えており、該感光体の周囲に帯電装置１２、画像露光装置１３、現像装置１４、１次転写部材２及び感光体上の１次転写残トナー等を除去するクリーナ１５がこの順序で配置されている。１次転写部材２はここではローラ形態の１次転写ローラ２であり、中間転写ベルト４を間にして感光体１に対向している。

各画像形成部における現像装置１４は、いずれも負帯電性トナーを採用するもので、感光体１１上に形成される静電潜像を反転現像する。
各画像形成部における感光体１１、帯電装置１２、画像露光装置１３、現像装置１４及びクリーナ１５は一つのケース１に取付け保持されており、感光体１１は該ケース１内から転写ベルト４に臨んで該ベルト４に接触している。

四つの画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの下方には記録媒体（本例では記録紙Ｓ）の供給カセット８が設けられており、ここに収容される記録紙Ｓが給紙ローラ８１にて一枚ずつ引き出され、供給されるようになっている。

各画像形成部の帯電装置１２には、制御部Ｃｏｎｔ（図３参照）の指示のもとに、図示省略の電源から感光体帯電用の所定の高電圧が所定のタイミングで印加される。各画像形成部の現像装置１４の現像ローラ１４１には、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに、図示省略の現像バイアス電源から所定の現像バイアスが所定のタイミングで印加される。

１次転写ローラ２には、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに、その画像形成部用の図示省略の１次転写電源からから１次転写電圧が、感光体ドラム１１上のトナー像を中間転写ベルト４へ１次転写するタイミングで印加される。

２次転写ローラ６には、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに、図示省略の電源からから中間転写ベルト４上のトナー像を記録紙Ｓへ２次転写するタイミングで２次転写電圧が印加される。

各画像形成部における、感光体１１、１次転写ローラ２、現像装置１４における回転部材等の回転部材や画像露光装置１３の動作、さらには、２次転写ローラ６、中間転写ベルト４を巻き掛けたローラのうち駆動ローラ３１、定着装置７、給紙ローラ８１、トナー清掃装置５０等の動作も、制御部ＣＯＮＴの指示のもとに所定のタイミングで動作するようになっている。トナー清掃装置５０については後ほどさらに詳述する。

この画像形成装置Ａによると、次のように画像形成がなされる。
先ず、最終的に形成されるべき画像に応じて、画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのうち少なくとも一つにおいて画像形成される。
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像が形成され、これが中間転写ベルト４に１次転写される。

すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１１が図中時計方向に回転駆動され、帯電装置１２にて感光体１１表面が一様に所定電位に帯電せしめられ、該帯電域に画像露光装置１３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置１４の現像バイアスが印加された現像ローラ１４１にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が１次転写電圧を印加された１次転写ローラ２にて中間転写ベルト４上に転写される。

同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト４に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて中間転写ベルト４に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト４に転写される。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト４上に重ねて転写されるタイミング形成される。
かくして中間転写ベルト４上に形成された多重トナー像は中間転写ベルト４の回動により２次転写ローラ６へ向け移動する。

一方、記録紙Ｓが記録紙供給カセット８から給紙ローラ８１にて引き出され、引き続きタイミングローラ対９１、９２により、ベルト４上の多重トナー像と同期をとって中間転写ベルト４と２次転写ローラ６との間に供給され、２次転写電圧を印加された２次転写ローラ６にて該多重トナー像が記録紙Ｓ上に２次転写される。その後記録紙Ｓは定着装置７に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録紙Ｓに定着されて所定のカラー画像が記録紙Ｓ上に形成される。さらにその後、記録紙Ｓは排紙ローラ対Ｒにて排紙トレイＴ上に排出される。

各画像形成部において１次転写後感光体１１上に残留する１次転写残トナー等はクリーナ１５により清掃除去される。また、２次転写後、中間転写ベルト４上に残留する２次転写残トナー等はトナー清掃装置５０により清掃、回収される。
１次転写後感光体１１上に残留する、あるいは付着しているものは、殆どが１次転写残トナーであるが、２次転写後のベルト４部分にあっては、２次転写残トナーのほか、記録紙Ｓに由来する紙粉、記録紙の填料（タルク等）等もあり、画像形成部における現像装置１４が２成分現像剤を採用するのもであれば、該２成分現像剤に含まれていたキャリアが付着していることもある。

次にトナー清掃装置５０についてさらに説明する。
トナー清掃装置５０は、中間転写ベルト４の表面移動方向において、２次転写部材６から最も上流側の画像形成部（本例ではＹ）の１次転写部材２に至るまでの間に設ければよく、画像形成装置Ａでは、図２にも示すように、中間転写ベルト４を巻き掛けたローラ３２上に位置する転写ベルト部分に対して設けてある。これにより、ベルト４上の２次転写残トナー等を清掃、回収する。
トナー清掃装置５０は、かかる転写ベルト４の部分に接触配置されたベルト清掃を兼ねるトナー等回収回転部材５０１を備えている。回収回転部材５０１は本例では回転ブラシ５０１である。

トナー清掃装置５０は、さらに、回転ブラシ５０１に接触配置された回収ローラ５０２、回収ローラ５０２上の２次転写残トナー等を機械的に掻き取る、定位置のブレード５０３、ブレード５０３で掻き落とされたトナー等を搬出する搬送スクリュー５０４及びブレード５０３によるトナー等掻き取り時に粉煙状に舞い上がることがあるトナー等が回転ブラシ５０１の回転により発生する気流に乗ってベルト４に再付着することを防止するために回収ローラ５０２に当接配置されたシール部材５０５を含んでいる。

これら部品はケース５００に内蔵された状態でケース５００に設けられている。但し、回転ブラシ５０１は、その一部が該ケースから露出してベルト４に接触している。

トナー清掃装置５０はさらに、ベルト４の表面（感光体１１からトナー像が１次転写される側の像担持面）の移動方向において回転ブラシ５０１の上流側に位置するプレ帯電部材５も有している。
プレ帯電部材５は、ベルト４上のトナー等に接触して電荷を注入できるものであればよく、導電性の樹脂シートや金属シートでもよいが、ベルト４上のトナー等にできるだけ均一に或いはさらに低圧下に接触し得るものとして、本例では、ブラシ５１を導電性の保持部材５２で保持したプレ帯電ブラシ５を採用している。保持部材５２が絶縁シート５３を間にして前記ケース５００に取付けられることで、全体がケース５００に支持されている。ブラシ５１はベルト４に接触させて固定配置してある。

トナー清掃装置５０における各回転部材は制御部Ｃｏｎｔの指示のともに回転駆動されるのであるが、そのとき、回転ブラシ５０１は、ベルト４上のトナー等を十分掻き取り回収できるように、ベルト４の表面の移動方向に逆らってブラシ繊維が移動するようにカウンター方向（図１中反時計方向）まわりに回転駆動される。回収ローラ５０２は図１中時計方向まわりに回転駆動される。

回転ブラシ５０１、回収ローラ５０２及びプレ帯電部材５は、本例では、いずれも導電性を有している。
回転ブラシ５０１は、導電性のブラシ繊維（原糸）を全体が導電性の基布又は（及び）裏面に導電剤をコーティング等した導電性の基布に織り込み、該導電性ブラシ繊維を織り込んだ基布を芯金に巻き付け、両者間で導通可能に接着（例えば導電性接着剤を用いて接着）したものである。芯金は、例えば導電性を有する金属からなる棒材、パイプ等で形成すればよい。

かかる導電性ブラシ繊維の材質としては、導電性カーボンを分散させたポリアミド（ナイロン等）、ポリエステル、アクリル、レーヨン等を例示できる。
また、ブラシ繊維の太さ及び抵抗については、太さが原糸径にして１デシテックス〜１０デシテックス、抵抗は原糸抵抗にして１０³ Ω／ｃｍ〜１０¹⁵Ω／ｃｍ程度を例示できる。前記基布におけるブラシ繊維密度としては、５０ｋＦ／inch² 〜３００ｋＦ／inch² を例示できる（ｋは１０³ 、Ｆは繊維本数〔本〕）。

本例ではこのようなブラシ繊維を用いた回転ブラシ５０１を用い、ベルト４の表面移動速度と回転ブラシ周速との関係については、周速比θ（回転ブラシ周速／ベルト表面移動速度）を１〜５程度に、また、ブラシ５１へのベルト４の食い込み量が０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度になるように周速比θ及び食い込み量を設定した。

プレ帯電部材５におけるブラシ５１も、回転ブラシ５０１の形成に採用したと同様のブラシ繊維（但し、抵抗については電荷注入円滑化のために回転ブラシ５０１の場合より低抵抗でもよい。）及び基布を採用して、該ブラシ繊維を該基布に、繊維密度５０ｋＦ／inch² 〜３００ｋＦ／inch² 程度で織り込んで形成したもので、該基布を導電性金属からなる保持部材５２に、両者間で導通可能に接着（例えば導電性接着剤を用いて接着）してプレ帯電部材５としてある。ブラシ５１へのベルト４の食い込み量は０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度に設定すればよい。

トナー清掃装置５０には、ベルト４上の２次転写残トナー等を清掃、回収するためのクリーニング電界又はプレ帯電部材５のブラシ５１を清掃するための、クリーニング電界とは逆電界を形成するための電源ＰＷ１が設けられており、電源ＰＷ１はスイッチＳＷ１を介して、一方では回収ローラ５０２のの芯金に、他方ではプレ帯電部材５のブラシ保持部材５２に接続される。

クリーニング電界を形成するときは、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに、スイッチＳＷ１は、図２に実線で示す中立位置から接点ａ１、ｂ１側に閉じる位置におかれ、逆電界を形成するときは、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに、スイッチＳＷ１は、図２に実線で示す中立位置から接点ａ２、ｂ２側に閉じる位置におかれる。
クリーニング電界形成時には、回収ローラ５０２を介して回転ブラシ５０１は、ベルト４上のトナーの正規帯電極性〔負（−）〕とは逆極性〔正（＋）〕側に設定され、回転ブラシ５０１から中間転写ベルト４を通して上流側の導電性のプレ帯電部材５に電流が流れ、プレ帯電部材５は、ベルト４上のトナーの正規帯電極性（−）と同極性（−）側に設定される。
逆電界形成時には、回転ブラシ５０１は、トナーの正規帯電極性と同極性（−）側に設定され、プレ帯電部材５は、トナーの正規帯電極性とは逆極性（＋）側に設定される。

電源ＰＷ１により形成される電界は、定電圧によるもの、定電流によるもののいずれでもよく、電圧の場合は例えば数ｋＶ以下、電流の場合は例えば１００μＡ以下に設定すればよい。

かかるトナー清掃装置５０によると、例えば図４のタイミングチャートに示すタイミングで、次のようにして画像形成時にベルト４上のトナー等の清掃、回収を行い、非画像形成時（図４の例では像間）にプレ帯電部材５のブラシの清掃を行える。
画像形成中は制御部Ｃｏｎｔによりベルトのクリーニングモードが設定され、該モードにおいては、ベルト４上のトナー或いはさらに紙粉等の一部がプレ帯電部材５からの電荷注入により負極性に揃えられ、かかるプレ帯電されたトナー等はプレ帯電部材５の極性（−）とは反発し、プレ帯電部材５に溜まることなく、ベルト４上へ移動して、ベルト４の回動により回転ブラシ５０１へ搬送され、正規帯電極性のトナーとは逆極性（＋）側に設定された回転ブラシ５０１にて、クリーニング電界のもとで、ベルト４から掻き取られ、回収される。

かくして転写ベルト４が清掃され、回転ブラシ５０１に回収されたトナー等は、さらに、該ブラシに接触回転する回収ローラ５０２に回収され、回収ローラ５０２上のトナー等はブレード５０３にて掻き取られ、搬送スクリュー５０４で、図示省略の容器等へ搬出される。

このようにクリーニング電界によりベルト４上のトナー等を回収する間に、走行するベルト４上に存在する正規帯電極性（−）には帯電し難いトナーや、トナーの外添材、紙粉、記録紙の填料等がプレ帯電部材５のブラシ５１に次第に溜まる。
そこで、本例では画像生産性を低下させることがない像間に、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとにプレ帯電部材清掃モードが設定される。該モードにおいては、制御部Ｃｏｎｔの指示によるスイッチＳＷ１の切り替えにより、既述の、クリーニング電界とは逆電界が形成され、回転ブラシ５０１は、トナーの正規帯電極性と同極性（−）側に設定され、プレ帯電部材５は、トナーの正規帯電極性とは逆極性（＋）側に設定され、これによりプレ帯電部材５のブラシ５１に溜まったトナー、紙粉等のうち正帯電しやすいものが、ブラシ５１からベルト４上に放出され、それによりブラシ５１が清掃される。ベルト４に放出されたトナー、紙分等は回転ブラシ５０１に回収される。
プレ帯電部材の清掃頻度としては、図示省略の画像形成枚数検出手段による検出画像形成枚数が所定枚数、例えば１０枚に達するごとに１回の場合を例示できる。

図４のタイミングチャートに従ってベルト４やプレ帯電部材５を清掃するにあたって、例えば、制御部Ｃｏｎｔにおいて、画像形成枚数をカウントし、所定枚数カウントするとベルトクリーニングモードから帯電部材清掃モード動作に切り替え、その後、経過時間をカウントして、ベルト１周に要する時間が経過すると（ベルトが１周分の距離走行すると）ベルトクリーニングモードに戻る場合を挙げることができる。
しかし、ベルトクリーニングモードとプレ帯電部材清掃モードの切り替えタイミングの決定はこれに限定されるものではなく、例えば、画像形成枚数のカウントについては、記録紙Ｓの通路に配置した機械的なカウンタで計数することもできる。

なお、図４のタイミングチャートでは、プレ帯電部材５の清掃モードにおいて、中間転写ベルト４は１周回っているが、出力可能な画像形成枚数の生産面から、時間を短縮するために、１周以下の設定も可能である。要するにプレ帯電部材５の清掃効果と画像生産性のバランスで中間転写ベルト４の走行距離が決定される。同様の理由でプレ帯電部材５の清掃モード時には画像形成時の中間転写ベルト４の走行速度や回転ブラシ５０１の周速比θを通常画像形成時よりも速く設定することも可能である。

次に、本発明に係る画像形成装置の例について図５等を参照して説明する。
図５に示す画像形成装置Ｂは、図１に示す画像形成装置Ａに類似するのもであり、画像形成は装置Ａと同様に行われる。画像形成装置Ａと実質上同じ部品、部分等には装置Ａと同じ参照符号を付してある。しかし、次の点で図１に示す装置Ａと相違する。

装置Ｂでは、画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのそれぞれにおける、感光体１１等を保持したケース１が、ソレノイドＳＯＬ１のオフ状態で図示省略のバネ等を含む押圧手段で正規位置に配置され、このとき感光体１１は転写ベルト４に接触する。しかし、ケース１は、ソレノイドＳＯＬ１オンで、感光体１１がベルト４から離隔するように後退する。
なお、ケース１（従って感光体１１）は定位置に配置しておき、１次転写ローラ２をベルト４に対しソレノイド等で接触離隔に設け、転写ローラ２をベルト４に接触させるとベルト４と感光体１１とが接触し、転写ローラ２をベルト４から離隔させると感光体１１がベルト４から離隔するようにしてもよい。

２次転写ローラ２はソレノイドＳＯＬ２のオフ状態で図示省略のバネを含む押圧手段で中間転写ベルト４に圧接され、ソレノイドＳＯＬ２オンでベルト４から離隔せしめられる。
ソレノイドＳＯＬ１、ＳＯＬ２のオン、オフ制御は、制御部Ｃｏｎｔ’（図７参照）の指示のもとに後述するタイミングでなされる。

また、トナー清掃装置５０においては、ベルト４上のトナー等を清掃、回収するためにクリーニング電界を形成するための電源ＰＷ２と、プレ帯電部材５のブラシ５１を清掃するために該プレ帯電部材５に交番電界を印加するための交流電源ＰＷ３が設けられている。

電源ＰＷ２は、一方では回収ローラ５０２の芯金に、他方ではスイッチＳＷ２及びＳＷ３を介してプレ帯電部材５のブラシ保持部材５２に接続されている。電源ＰＷ３はスイッチＳＷ３を介してプレ帯電部材５のブラシ保持部材５２に接続されている。
電源ＰＷ２によるクリーニング電界形成のオン、オフは、後述するタイミングで、制御部Ｃｏｎｔ’の指示によるスイッチＳＷ２の開閉操作及びブラシ保持部材５２のスイッチＳＷ３による電源ＰＷ２又は電源ＰＷ３への切り替え接続操作でなされ、電源ＰＷ３による交番電界印加のオン、オフは、後述するタイミングで、制御部Ｃｏｎｔ’の指示によるスイッチＳＷ３の接続切り替え操作でなされる。

クリーニング電界形成時には、回転ブラシ５０１はベルト４上のトナーの正規帯電極性（−）と逆極性（＋）側に設定され、プレ帯電部材５は、トナーの正規帯電極性と同極性（−）側に設定される。

交番電界は、例えば、実効電圧で数ｋＶ以下、周波数１０００Ｈｚ以下が好ましい。
クリーニング電界については、画像形成装置Ａの場合と同じでよい。

画像形成装置Ｂにおけるトナー清掃装置５０によると、例えば図８のタイミングチャートに示すタイミングで、次のようにして、画像形成時にベルト４上のトナー等の清掃、回収を行うことができ、非画像形成時（図８の例では像間）にプレ帯電部材５のブラシの清掃を行える。

すなわち、図１の画像形成装置Ａと同様に、画像形成中は制御部Ｃｏｎｔ’によりベルトのクリーニングモードが設定され、該モードにおいては、スイッチＳＷ２が閉じられる一方、スイッチＳＷ３が電源ＰＷ２側に閉じられ、これによりベルト４上のトナー或いはさらに紙粉等の一部がプレ帯電部材５からの電荷注入により負極性に揃えられ、かかるプレ帯電されたトナー等はプレ帯電部材５の極性（−）とは反発し、プレ帯電部材５に溜まることなく、ベルト４上へ移動して、ベルト４の回動により回転ブラシ５０１へ搬送され、正規帯電極性のトナーとは逆極性（＋）側に設定された回転ブラシ５０１にて、クリーニング電界のもとで、ベルト４から掻き取られ、回収される。

このようにクリーニング電界によりベルト４上のトナー等を回収する間に、走行するベルト４上に存在する正規帯電極性（−）には帯電し難いトナーや、トナーの外添材、紙粉、記録紙の填料等がプレ帯電部材５のブラシ５１に次第に溜まる。
そこで、非画像形成時である、画像形成後のベルト４の一周走行の間に、制御部Ｃｏｎｔ’の指示のもとにプレ帯電部材清掃モードが設定される。該モードにおいては、、制御部Ｃｏｎｔ’の指示により、スイッチＳＷ２が開かれる一方、スイッチＳＷ３が電源ＰＷ３側に閉じられて、プレ帯電部材５に交番電界が印加される。また、ソレノイドＳＯＬ１、ＳＯＬ２がオンされ、各画像形成部の感光体１１が転写ベルト４から離隔されるとともに、２次転写ローラ６が転写ベルト４から離隔される。

かくして、プレ帯電部材５のブラシ５１に溜まったトナー、紙粉等のうち、負帯電しやすいもの、正帯電しやすいもの、交番電界効果により正負いずれにも帯電しにくいもののいずれもが、交番電界のもとでブラシ５１から離れやすくなり、ブラシ５１からベルト４上へ放出され、それによりブラシ５１が清掃される。
かかるベルト４の１周後、再びクリーニング電界が形成され、ソレノイドＳＯＬ１、ＳＯＬ２はオフされて、各感光体１１及び２次転写ベルト６はベルト４に接触配置された状態とされ、交番電界印加終了後の次のベルト１周の間にプレ帯電部材５からベルト４に放出されたトナー、紙分等が回転ブラシ５０１に回収される。

なお、前記のように交番電界印加時に感光体１１及び２次転写ローラ６を転写ベルト４から離隔させるのは、プレ帯電部材５からベルト４上に放出され、ベルト４上に残っていることがあるトナー、紙粉等による感光体１１や転写ローラ６の汚れを抑制するためであるが、必ずしも離隔させなくてもよい。クリーニング電界が印加されていないときでも、回転ブラシ５０１によるある程度の機械的なベルト清掃効果があるからである。

プレ帯電部材の清掃頻度としては、図示省略の画像形成枚数検出手段による検出画像形成枚数が所定枚数、例えば１００枚に達するごとに１回の場合を例示できる。
プレ帯電部材５の清掃は、以上説明した例では、像間で行うようにしたが、正規の画像形成の開始前、換言すれば、画像形成装置Ｂの電源投入に伴う前回転時に行うようにしてもよい。さらに、画像形成枚数が所定枚数、例えば１００枚に達するごとに行うようにしてもよい。

図８のタイミングチャートでは、プレ帯電部材５の清掃モードにおいて、中間転写ベルト４は２周回っているが、それに限定されるのもではなく、かかる清掃モードにおけるベルト４の走行距離、走行速度、回転ブラシ５０１の周速比θ等は、画像生産性とベルト清掃効果との兼ね合いで選択決定すればよい。

本発明に係る画像形成装置のさらに他の例として、図２の画像形成装置Ｂにおいて、トナー清掃装置のクリーニング電界形成のための電源ＰＷ２及びスイッチＳＷ２に代えて、図１の画像形成装置で採用した電源ＰＷ１及びスイッチＳＷ１を採用して逆電界の印加も可能としたものを挙げることができる。

このような画像形成装置においては、プレ帯電部材５の清掃モードにおいて、帯電し難いものや、＋帯電されやすいものの回収効率を向上させるために、例えば図９のタイミングチャートに示すように、交番電界印加後、交番電界印加相当分（図９の例ではベルト１周の間）の逆電界（クリーニング電界とは逆電界）を印加し、さらに、その後ひき続きクリーニング電界を印加してもよい。これにより、ベルト４の清掃効果を一層向上させることができる。

プレ帯電部材の清掃頻度としては、図示省略の画像形成枚数検出手段による検出画像形成枚数が所定枚数、例えば５００枚ごとに１回の場合を例示できる。
プレ帯電部材５の清掃は、図９に例示するように、画像形成終了後、換言すれば、画像形成終了後の後回転時に行うようにしてもよい。
また、このような画像形成終了後のプレ帯電部材５の清掃に加え、画像形成装置Ｂでのプレ帯電部材の清掃を画像形成装置の電源投入に伴う前回転時に、例えば画像形成枚数１００枚ごとに行うようにしてもよい。
さらには、像間においても、例えば、画像形成装置Ａにおけるようなプレ帯電部材の清掃を行うことも可能である。

なお、以上説明した画像形成装置Ａ、Ｂ等においては、ベルト４のクリーニングモード時、前記クリーニング電界を形成するための電源（例えば図６に示す電源ＰＷ２）に加え、ベルトクリーニングモード用の交番電界印加電源も採用し、交番電界を重畳印加してもよい。そうすることで、ベルトクリーニングにおいて、回転ブラシ５１とプレ帯電部材５に交番電界が印加され、ベルトクリーニングをそれだけ効果的に行うことができる。

以上説明した画像形成装置Ａ、Ｂ等によると、プレ帯電部材５を清掃できることで、中間転写ベルト４のクリーニング時におけるプレ帯電部材５によるトナー等のプレ注入帯電能を長期にわたり維持することができ、それだけ確実に、プレ帯電部材５でベルト４上の回収対象トナー等を正規帯電極性に帯電させ、クリーニング電界のもとに回転ブラシ５０１にて回収することができる。
しかも、プレ帯電部材への逆電界の形成や交番電界の印加は、トナー清掃装置５０の構造を大幅に変更する等の手間や費用を要することなく、簡単、安価に実施できる。

かくして画像形成装置Ａ、Ｂ等によると、中間転写ベルト４上のトナー清掃を、長期にわたり、簡単に、低コストで実施でき、ひいては、長期にわたり、ベルト４上の清掃対象トナーによる画像不良の発生を抑制することができる。

本発明は画像形成装置において、像担持体（特に中間転写体）を清掃して、それだけ良好な画像を長期にわたり形成することに利用できる。

本発明に係る画像形成装置の１例の構成の概略を示す図である。 図１の画像形成装置におけるトナー清掃装置を拡大して示す図である。 図１の画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。 図１の画像形成装置におけるトナー清掃装置の動作の１例を示すタイミングチャートである。 本発明に係る画像形成装置の他の例の構成の概略を示す図である。 図５の画像形成装置におけるトナー清掃装置を拡大して示す図である。 図５の画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。 図５の画像形成装置におけるトナー清掃装置の動作の１例を示すタイミングチャートである。 本発明に係る画像形成装置のさらに他の例におけるトナー清掃装置の動作の１例を示すタイミングチャートである。

符号の説明

Ａ、Ｂ 画像形成装置
Ｙ イエロー画像形成部
Ｍ マゼンタ画像形成部
Ｃ シアン画像形成部
Ｋ ブラック画像形成部
１ 画像形成部ケース
１１ 感光体
１２ 帯電装置
１３ 画像露光装置
１４ 現像装置
１４１ 現像ローラ
１５ クリーナ
２ １次転写ローラ
３１、３２、３３ ベルト巻き掛けローラ（プーリ）
４ 中間転写ベルト
５０ トナー清掃装置
５ プレ帯電部材
５１ ブラシ
５２ ブラシ保持部材
５３ 絶縁シート
５０１ 回転ブラシ
５０２ 回収ローラ
５０３ 掻き取りブレード
５０４ 搬送スクリュー
５０５ シール部材
５００ トナー清掃装置ケース
６ ２次転写ローラ
７ 定着装置
８ 記録紙供給カセット
Ｓ 記録紙
８１ 給紙ローラ
９１、９２ タイミングローラ対
Ｒ 排紙ローラ対
Ｔ 排紙トレイ
ＳＯＬ１、ＳＯＬ２ ソレノイド
ＰＷ１、ＰＷ２ ＰＷ３ 電源
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３ スイッチ
ａ１、ｂ１、ａ２、ｂ２ スイッチＳＷ１の接点
Ｃｏｎｔ、Ｃｏｎｔ’ 制御部

Claims (4)

1. 中間転写体に沿って複数の画像形成部が順次配列されており、該各画像形成部は、該画像形成部に割り当てられた色のトナー像を表面に形成するための静電潜像担持体及び該静電潜像担持体上のトナー像を前記中間転写体に１次転写する１次転写部材を含んでおり、該複数の画像形成部のうち１又は２以上の画像形成部で形成され、該中間転写体上に１次転写されるトナー像を２次転写部材により記録媒体に２次転写でき、前記画像形成部の静電潜像担持体及び前記２次転写部材は前記中間転写体に対し接触離隔可能に設けられている画像形成装置であって、前記中間転写体の像担持面に臨み、該中間転写体上のトナーを回収するための回収部材と、該像担持面の移動方向において該回収部材より上流側で該中間転写体の像担持面に接触配置されたプレ帯電部材とを有しており、該回収部材が中間転写体上のトナーの正規の帯電極性とは逆極性側となり、該プレ帯電部材が中間転写体上のトナーの正規の帯電極性と同極性側となるクリーニング電界を形成し、該プレ帯電部材にて中間転写体上のトナーを正規帯電極性にプレ帯電させつつ、該クリーニング電界のもとで、該回収部材にて、プレ帯電されたトナーを回収するトナー清掃装置を有する画像形成装置であり、プレ帯電部材清掃モードを有し、該プレ帯電部材清掃モードにおいては、該回収部材が中間転写体上のトナーの正規の帯電極性と同極性側となり、該プレ帯電部材が中間転写体上のトナーの正規の帯電極性とは逆極性側となる、クリーニング電界とは逆電界の形成及び該プレ帯電部材への交番電界の印加のうち少なくとも一方が実施され、且つ、少なくとも一つのプレ帯電部材清掃モードにおいては、前記逆電界の形成及びプレ帯電部材への交番電界の印加のうち少なくともプレ帯電部材への交番電界の印加が実施され、プレ帯電部材清掃モードにおいて交番電界を形成するときは前記静電潜像担持体及び２次転写部材が該中間転写体から離隔されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記プレ帯電部材清掃モードにおいては、前記逆電界の形成及びプレ帯電部材への交番電界の印加のうち少なくともプレ帯電部材への交番電界の印加が実施される請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記交番電界を形成するプレ帯電部材清掃モードのすくなくとも一つにおいては、該交番電界及び前記逆電界をこの順序で順次形成する請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記プレ帯電部材清掃モードによる前記プレ帯電部材の清掃が非画像形成時に行われる請求項１、２又は３記載の画像形成装置。