JP5927167B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンターなどの電子写真方式の画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置においては、中間転写方式が採用される場合がある。中間転写方式は、カラー画像を形成するための代表的な方式である。中間転写方式の画像形成装置は、例えば、色の異なるトナー像が形成される複数の感光体と、複数の感光体に接触する像担持体と、複数の感光体に形成されたトナー像を像担持体の表面に重ねながら転写する１次転写部と、像担持体の表面に１次転写されたトナー像を転写紙に一括転写する２次転写部と、転写紙に転写し切れなかったトナー（以下、「残留トナー」と称する）を像担持体の表面から除去するクリーニング装置と、を備えている。中間転写方式は、転写紙にトナー像を一括転写することから、生産性に優れている。

中間転写方式の画像形成装置においては、像担持体の高寿命化や出力画像の高画質化のために、弾性層を含む複数の層を備えた中間転写ベルトが像担持体として使用される場合がある。このような場合には、クリーニング装置には、バイアスクリーニング方式が多く採用される。バイアスクリーニング方式とは、残留トナーとは逆極性のバイアスが印加されたクリーニング部材によって像担持体の表面から残留トナーを除去する方式である。

ところで、中間転写方式の画像形成装置では、トナー像が像担持体の表面に重ねられる関係で、像担持体の表面に付着する残留トナーの量が多くなる傾向がある。また、転写紙にトナー像を一括転写する際にはトナーを大きく帯電させる必要があるため、トナーの帯電に必要な電圧も高くなる。更に、現像剤が劣化していくと、残留トナーの極性が所定の極性（現像時の極性）とは逆になったり、限りなく０に近くなったりする場合がある。これらの要因が重なると、上記のようなクリーニング部材のみを用いたバイアスクリーニング方式では、像担持体の表面から残留トナーを確実に除去することが困難になる。

そこで、像担持体の回転方向におけるクリーニング部材の上流側に補助クリーニング部材を配置し、この補助クリーニング部材を像担持体に当接させる構成が知られている（例えば、特許文献１）。このような構成を採用することで、補助クリーニング部材によって残留トナーを所定の極性（現像時の極性）に摩擦帯電させることができるため、クリーニング部材によって像担持体の表面から残留トナーを除去しやすくなる。

特開２０１２−０５３１７５号公報

近年、コストの削減や資源の再利用の観点から、再生紙などの低品質の転写紙が用いられるようになってきている。特に、海外には転写紙の製造設備が不完全な地域が多く存在し、低品質の転写紙が用いられることが多い。

このような低品質の転写紙には、表面処理剤或いは充填剤として多量のタルクや炭酸カルシウムが配合されている場合がある。そのため、低品質の転写紙に対する画像形成動作を繰り返し行うと、タルクや炭酸カルシウムを含んだ紙粉が像担持体の表面に付着してしまうことがある。特に、像担持体の白化（像担持体の表面が付着物によって次第に白くなっていく現象）が一定のレベルに到達する前の段階で上記のような低品質の転写紙が用いられると、タルクや炭酸カルシウムを含んだ紙粉が像担持体の表面に多量に付着する。この多量の紙粉が補助クリーニング部材によって摩擦帯電されると、多量の紙粉がクリーニング部材や補助クリーニング部材に付着して詰まってしまう。これに伴って、補助クリーニング部材によって残留トナーを摩擦帯電させる機能が低下すると共に、クリーニング部材が収縮することでクリーニング部材によって残留トナーを機械的に掻き乱す機能も低下する。これに伴って、出力画像の画質も低下してしまい、長期にわたって高画像の出力画像を得ることが困難になる。また、補助クリーニング部材に詰まった紙粉が硬質化すると、この硬質化した紙粉によって像担持体の表面層が削られてしまい、削られた部分の摩擦係数が上昇して、２次転写性能が低下するという不具合も発生する。

そこで、本発明は上記の事情を考慮し、像担持体の表面から残留トナーを確実に除去すると共に、クリーニング装置の長寿命化を図ることを目的とする。

本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面に付着する残留トナーとは逆極性のバイアスが印加され、前記像担持体の表面から前記残留トナーを除去するクリーニング部材と、前記像担持体の回転方向において前記クリーニング部材よりも上流側に配置され、前記像担持体の表面に当接可能に設けられる補助クリーニング部材と、を有するクリーニング装置と、前記像担持体の表面の白化に関する情報を取得する白化情報取得部と、前記白化情報取得部から出力される情報に基づいて前記像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達したかを判断する制御部と、を備え、前記像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達していないと前記制御部が判断している間は前記補助クリーニング部材を前記像担持体の表面から離間させ、前記像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達したと前記制御部が判断した後は前記補助クリーニング部材を前記像担持体の表面に当接させることを特徴とする。

像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達していない段階では、クリーニング部材の機能が比較的高い。そのため、補助クリーニング部材を像担持体の表面に当接させなくても、クリーニング部材によって像担持体の表面から残留トナーを除去することができ、出力画像の高画質化を図ることができる。また、像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達していない段階では、像担持体の表面に多量の紙粉が付着するが、補助クリーニング部材を像担持体の表面から離間させておくことで、像担持体の表面に付着した紙粉が補助クリーニング部材によって摩擦帯電されるのを防止することが可能となる。そのため、クリーニング部材や補助クリーニング部材に紙粉が付着して詰まるのを防止することができ、クリーニング装置の長寿命化を図ることが可能となる。

一方で、像担持体の使用によって像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達した後には、クリーニング部材の機能が低下するが、補助クリーニング部材を像担持体の表面に当接させることで、残留トナーを所定の極性（現像時の極性）に摩擦帯電させやすくなる。これに伴って、クリーニング部材によって像担持体の表面から残留トナーを確実に除去することができ、出力画像の高画質化を図ることができる。なお、像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達していれば、像担持体の表面に紙粉が付着しにくい。そのため、補助クリーニング部材を像担持体の表面に当接させても、補助クリーニング部材によって摩擦帯電される紙粉の量は少なく、クリーニング部材や補助クリーニング部材に紙粉が詰まるような不具合は発生しにくい。

前記白化情報取得部は、前記像担持体の表面の反射率を検知する反射率センサーであり、前記制御部は、前記反射率センサーによって検知される前記像担持体の表面の反射率が所定の閾値以下になった場合に、前記像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達したと判断しても良い。

このような構成を採用することにより、像担持体の表面の反射率に基づいて、像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達したかを確実に判断することができる。

前記像担持体の表面に接触する接触部材と、前記像担持体又は前記接触部材を回転させる駆動源と、を更に備え、前記白化情報取得部は、前記駆動源の電流値を検知する電流センサーであり、前記制御部は、前記電流センサーによって検知される前記駆動源の電流値が所定の閾値以下になった場合に、前記像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達したと判断しても良い。

このような構成を採用することにより、駆動源の電流値に基づいて、像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達したかを確実に判断することができる。

前記白化情報取得部は、前記像担持体の使用回数をカウントするカウンターであり、前記制御部は、前記カウンターによってカウントされる前記像担持体の使用回数が所定の閾値以上になった場合に、前記像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達したと判断しても良い。

このような構成を採用することにより、像担持体の使用回数に基づいて、像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達したかを確実に判断することができる。

前記画像形成装置は、前記閾値を仕向地によって変化させても良い。

このような構成を採用することにより、仕向地に応じた適切なタイミングで補助クリーニング部材を像担持体の表面に当接させることが可能となる。

前記画像形成装置は、色の異なるトナー像が形成される複数の感光体を更に備え、前記像担持体は、前記複数の感光体に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトであっても良い。

このような構成を採用する場合には、像担持体の表面にトナー像が重ねられるため、像担持体の表面に付着する残留トナーの量が多くなる。そのため、本発明の構成を用いて像担持体の表面から残留トナーを確実に除去することが望ましい。

本発明によれば、像担持体の表面から残留トナーを確実に除去すると共に、クリーニング装置の長寿命化を図ることが可能になる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンターの構成の概略を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターのクリーニング装置及びその周辺を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの電気的構成を示すブロック図である。 （ａ）は、本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、バーブラシが有る場合におけるクリーニング電流ごとのクリーニング装置の性能を示す図表である。（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、バーブラシが無い場合におけるクリーニング電流ごとのクリーニング装置の性能を示す図表である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るタンデム式のカラープリンター１（画像形成装置）について説明する。説明の便宜上、図１における紙面手前側をカラープリンター１の前側（正面側）とする。

まず、図１を用いてカラープリンター１の全体の構成について説明する。カラープリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には転写紙を収納した給紙カセット３が設けられ、プリンター本体２の上部には排紙トレイ４が設けられている。

プリンター本体２の中央部には、中間転写ユニット５が設けられている。中間転写ユニット５は、長手方向一端側（右端側）に設けられる駆動ローラー６と、長手方向他端側（左端側）に設けられる従動ローラー７と、駆動ローラー６の左下方と従動ローラー７の右下方に設けられる一対のテンションローラー８と、駆動ローラー６、従動ローラー７及び一対のテンションローラー８に巻き掛けられる中間転写ベルト９（像担持体）と、一対のテンションローラー８の間に設けられる４個の１次転写ローラー１０と、を備えている。中間転写ユニット５の左側には、クリーニング装置１１が設けられている。

プリンター本体２の中央部には、中間転写ユニット５の下側に４個の画像形成部１２が設けられている。画像形成部１２は、トナーの色（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色）ごとに設けられている。各画像形成部１２には、感光体ドラム１３（接触部材、感光体）が回転可能に設けられている。感光体ドラム１３は、各１次転写ローラー１０との間に中間転写ベルト９を挟み込むようにして中間転写ベルト９の表面に接触している。感光体ドラム１３の周囲には、帯電器１４と、現像器１５と、クリーニング部１６と、除電器１７とが、配置されている。

プリンター本体２の下部には、４個の画像形成部１２の下側に露光装置１８が配置されている。露光装置１８は、例えば、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成されている。

プリンター本体２の上部には、中間転写ユニット５の上側に４個のトナーコンテナ２０が設けられている。トナーコンテナ２０は、トナーの色（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色）ごとに設けられている。

プリンター本体２の一側（図面上右側）には、転写紙の搬送経路２１が設けられている。搬送経路２１の上流端には給紙部２２が設けられ、搬送経路２１の中流部には中間転写ベルト９の一端（図面上右端）に２次転写ローラー２３が設けられ、搬送経路２１の下流部には定着装置２４が設けられ、搬送経路２１の下流端には排紙口２５が設けられている。

次に、このような構成を備えたカラープリンター１の画像形成動作について説明する。カラープリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置２４の温度設定等の初期設定が実行される。そして、カラープリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

まず、帯電器１４によって感光体ドラム１３の表面が帯電された後、露光装置１８からのレーザー光（矢印Ｐ参照）により感光体ドラム１３の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、トナーコンテナ２０から供給されるトナーによって現像器１５が対応する色のトナー像に現像する。これにより、トナー像が感光体ドラム１３に形成される。

以上のような動作が各画像形成部１２において行われることで、各画像形成部１２の感光体ドラム１３に色の異なるトナー像が形成される。このトナー像は、各１次転写ローラー１０によって中間転写ベルト９の表面に１次転写される。これにより、中間転写ベルト９にフルカラーのトナー像が担持される。

一方、給紙部２２によって給紙カセット３から取り出された転写紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて搬送経路２１の下流側へと搬送され、２次転写ローラー２３によって中間転写ベルト９上のフルカラーのトナー像が転写紙に２次転写される。フルカラーのトナー像を２次転写された転写紙は、搬送経路２１を下流側へと搬送されて定着装置２４に進入し、この定着装置２４において転写紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された転写紙は、排紙口２５から排紙トレイ４上に排出される。

次に、中間転写ベルト９について説明する。中間転写ベルト９は、例えば、基材層と、この基材層に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層と、を備えている。中間転写ベルト９の基材層は、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）やポリイミド樹脂などによって構成されている。中間転写ベルト９の弾性層は、例えば、ヒドリンゴム、クロロプレンゴム又はポリウレタンゴムなどによって構成されている。中間転写ベルト９の離型層は、例えば、アクリル、シリコン又はフッ素系樹脂などによって構成されている。

次に、図２を用いて、クリーニング装置１１について説明する。

クリーニング装置１１は、中間転写ユニット５の左端部に固定され、中間転写ユニット５と一体化されている。クリーニング装置１１は、ケーシング２６と、ケーシング２６の右側部に収容されるバイアスブラシ２７（クリーニング部材）と、バイアスブラシ２７の右上方に配置されるバーブラシ２８（補助クリーニング部材）と、バイアスブラシ２７の左下方に配置される回収ローラー３０と、回収ローラー３０の左下方に配置されるブレード３１と、回収ローラー３０の右下方に配置される規制シート３２と、回収ローラー３０の下方に配置される回収スクリュー３３と、を主体として構成されている。

ケーシング２６は、本体３４と、本体３４の上方に配置される蓋体３５と、蓋体３５の右方に配置される揺動体３６と、を備えている。

ケーシング２６の本体３４は、上側及び右側が開口された箱型形状を成している。本体３４には、下方に向かって突出する突部３７が設けられており、突部３７の内側の空間にはスクリュー収容部３８が形成されている。本体３４には、突部３７の左上方にブレード取付部４０が設けられ、突部３７の右上方にシート取付部４１が設けられている。

ケーシング２６の蓋体３５は、本体３４の上側の開口を覆っている。蓋体３５は、本体３４に開閉可能に支持されており、例えばバイアスブラシ２７や回収ローラー３０のメンテナンスを行う際には、蓋体３５を開放することによって、バイアスブラシ２７や回収ローラー３０を露出させることができるようになっている。

ケーシング２６の揺動体３６の左端側には揺動軸４２が設けられており、この揺動軸４２を介して揺動体３６が蓋体３５に支持されている。揺動体３６は、略水平な第１の姿勢（図２の実線参照）と、右方に向かって僅かに上方に傾く第２の姿勢（図２の二点鎖線参照）と、の間で揺動軸４２を中心に揺動可能となっている。

バイアスブラシ２７は、中間転写ベルト９を挟んで従動ローラー７と対向している。バイアスブラシ２７は、ブラシ軸４４と、ブラシ軸４４に周設される筒体４５と、筒体４５の外周面に植設される多数のブラシ糸４６と、を備えている。

バイアスブラシ２７のブラシ軸４４は、前後方向に延びている。ブラシ軸４４の前後両端部は、ケーシング２６の本体３４に軸支されている。これにより、バイアスブラシ２７がケーシング２６に回転可能に支持されている。バイアスブラシ２７の筒体４５は、ブラシ軸４４の外周面に嵌合している。バイアスブラシ２７のブラシ糸４６は、導電糸によって構成されている。具体的には、ブラシ糸４６は、ポリエステル系、ナイロン系又はアクリル系の糸によって構成されるのが好ましい。ブラシ糸４６の先端部は、中間転写ベルト９の表面に当接している。

バーブラシ２８は、中間転写ベルト９の回転方向（図２の矢印Ａ参照）においてバイアスブラシ２７よりも上流側に配置されている。バーブラシ２８は、中間転写ベルト９を挟んで従動ローラー７と対向している。バーブラシ２８は、ベース部４７と、ベース部４７の下面に植設される多数のブラシ毛４８と、を備えている。

バーブラシ２８のベース部４７は、例えば合成樹脂製である。ベース部４７は、ケーシング２６の揺動体３６の下面に固定されている。これにより、バーブラシ２８が揺動体３６と共に揺動可能となっている。バーブラシ２８のブラシ毛４８は、絶縁糸によって構成されている。具体的には、ブラシ毛４８は、ポリエステル系又はアクリル系の糸によって構成されるのが好ましい。ブラシ毛４８は、トナーが所定の極性に帯電する場合には、帯電系列的にトナーよりも上記所定の極性とは逆側に位置しているのが好ましい。例えば、ブラシ毛４８は、トナーが正帯電トナーである場合には、帯電系列的にトナーよりもマイナス側に位置しているのが好ましい。ブラシ毛４８の先端部（下端部）は、ケーシング２６の揺動体３６が第１の姿勢（図２の実線参照）を取っている状態において、中間転写ベルト９の表面に当接している。

回収ローラー３０は、ローラー軸５０と、ローラー軸５０に周設されるローラー本体５１と、を備えている。

回収ローラー３０のローラー軸５０は、前後方向に延びている。ローラー軸５０の前後両端部は、ケーシング２６の本体３４に軸支されている。これにより、回収ローラー３０がケーシング２６に回転可能に支持されている。回収ローラー３０のローラー本体５１は、例えば、ゴムや軟質の合成樹脂によって構成されている。ローラー本体５１の外周面は、バイアスブラシ２７のブラシ糸４６に当接している。

ブレード３１は、例えば、板状の合成樹脂によって構成されている。ブレード３１は、右下方に傾斜する姿勢で配置されている。ブレード３１の基端部（左端部）は、取付具４９を介してケーシング２６の本体３４のブレード取付部４０に取り付けられている。ブレード３１の先端部（右端部）は、回収ローラー３０のローラー本体５１の外周面に当接している。

規制シート３２は、例えば、フィルムによって構成されている。規制シート３２は、左下方に傾斜する姿勢で配置されている。規制シート３２の基端部（右端部）は、ケーシング２６の本体３４のシート取付部４１に取り付けられている。規制シート３２の先端部（左端部）は、回収ローラー３０のローラー本体５１の外周面に当接している。規制シート３２は、ケーシング２６の本体３４のスクリュー収容部３８をバイアスブラシ２７側の空間に対して区画するように設けられている。

回収スクリュー３３は、ケーシング２６の本体３４のスクリュー収容部３８に収容されている。回収スクリュー３３は、前後方向に長い形状を成している。回収スクリュー３３は、回収ボックス（図示せず）に接続されている。

次に、カラープリンター１の電気的な構成について、図３を用いて説明する。

カラープリンター１には、制御部５２（ＣＰＵ）が設けられている。制御部５２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置で構成される記憶部５３と接続されており、記憶部５３に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、制御部５２がカラープリンター１の各部の制御を行うように構成されている。記憶部５３には、中間転写ベルト９の表面の反射率の閾値Ｒｔｈが記憶されている。

制御部５２は、電源装置５４に接続されており、電源装置５４は、バイアスブラシ２７に接続されている。そして、制御部５２からの信号に基づいて、電源装置５４がバイアスブラシ２７にバイアスを印加するように構成されている。

制御部５２は、駆動モーター５５に接続されており、駆動モーター５５は、揺動体３６に接続されている。そして、制御部５２からの信号に基づいて、駆動モーター５５が揺動体３６を揺動させるように構成されている。

制御部５２は、反射率センサー５６（白化情報取得部）に接続されている。反射率センサー５６は、中間転写ベルト９の表面の反射率（中間転写ベルト９の表面の白化に関する情報）を検知（取得）し、この検知情報を制御部５２に出力するように構成されている。反射率センサー５６としては、例えば、中間転写ベルト９の表面に向かって検知光を発光する発光部と、中間転写ベルト９の表面によって反射された検知光を受光する受光部と、を備えたセンサーを用いることができる。また、反射率を検知するための信号としては、Ｐ波（正反射光）、Ｓ波（拡散反射光）、Ｌ値、グロス等を使用することができる。

制御部５２は、ドラムモーター５７（駆動源）に接続されており、ドラムモーター５７は感光体ドラム１３に接続されている。そして、制御部５２からの信号に基づいて、ドラムモーター５７が感光体ドラム１３を回転させるように構成されている。

制御部５２は、電流センサー５８に接続されている。電流センサー５８は、ドラムモーター５７に流れる電流を検知し、この検知情報を制御部５２に出力するように構成されている。

制御部５２は、カウンター６０に接続されている。カウンター６０は、新しい中間転写ユニット５がプリンター本体２に装着されてからの中間転写ベルト９の使用回数をカウントする機能を有している。

上記のように構成されたカラープリンター１において、クリーニング装置１１によって中間転写ベルト９の表面から残留トナーを除去する方法について説明する。なお、揺動体３６が第１の姿勢（図２の実線参照）に保持され、バーブラシ２８のブラシ毛４８が中間転写ベルト９の表面に接触している状態を例に説明を行う。

中間転写ベルト９の表面から残留トナー（ここでは、仮に「正帯電トナー」とする）を除去するには、負極性（残留トナーとは逆極性）のバイアスを電源装置５４からバイアスブラシ２７に印加する。この状態で、図２に矢印Ａで示される方向に中間転写ベルト９が回転すると、残留トナーがバーブラシ２８のブラシ毛４８に接触する。仮に、残留トナーが負極性に帯電してしまっている場合や残留トナーの極性が限りなく０に近くなってしまっている場合でも、上記のように残留トナーをバーブラシ２８のブラシ毛４８に接触させることで、残留トナーを正極性に帯電させやすくなる。

残留トナーは、上記のようにバーブラシ２８のブラシ毛４８に接触した後に、バイアスブラシ２７のブラシ糸４６に接触する。その際に、バイアスブラシ２７のブラシ糸４６と残留トナーの間に静電的な吸着力が働き、中間転写ベルト９の表面に付着している残留トナーがバイアスブラシ２７のブラシ糸４６に移動する。これに伴って、中間転写ベルト９の表面から残留トナーが除去される。

その後、残留トナーは、バイアスブラシ２７のブラシ糸４６から回収ローラー３０のローラー本体５１に移動し、ブレード３１によって回収ローラー３０のローラー本体５１から掻き取られて、スクリュー収容部３８へと移動する。スクリュー収容部３８に移動した残留トナーは、回収スクリュー３３によって回収ボックス（図示せず）へと搬送される。

次に、上記のように構成されたカラープリンター１において、バーブラシ２８の有無とクリーニング装置１１の性能の関係について、図４を用いて説明する。

図４における「クリーニング電流」とは、電源装置５４からバイアスブラシ２７に流される電流を示している。図４における「白化小」「白化中」「白化大」とは、中間転写ベルト９の表面の白化の程度を示している。図４の「○」とは、クリーニング装置１１の性能が十分に発揮されていることを意味しており、具体的には、ある転写紙に転写された画像の一部が次の転写紙に残っていないことを意味している。図４の「×」とは、クリーニング装置１１の性能が十分に発揮されていないことを意味しており、具体的には、ある転写紙に転写された画像の一部が次の転写紙に残ってしまっていることを意味している。

図４に示されるように、中間転写ベルト９の使用開始時（中間転写ベルト９が白化していない時）には、バーブラシ２８が有る場合（バイアスブラシ２７とバーブラシ２８の両方を用いる場合）とバーブラシ２８が無い場合（バイアスブラシ２７のみを用いる場合）のどちらについても、クリーニング装置１１の性能が十分に発揮されている。一方で、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルまで到達した後には、バーブラシ２８が無い場合には、バーブラシ２８が有る場合と比較して、クリーニング装置１１の性能が十分に発揮されない可能性が高くなる。このことから、中間転写ベルト９の白化が一定のレベルまで到達した後には、バイアスブラシ２７とバーブラシ２８の両方を用いるのが好ましいことが分かる。

次に、上記のように構成されたカラープリンター１において、所定のタイミングでバーブラシ２８のブラシ毛４８を中間転写ベルト９の表面に当接させる方法について説明する。

中間転写ベルト９の使用開始時（中間転写ユニット５の使用カウンターが０の時）には、揺動体３６が第２の姿勢（図２の二点鎖線参照）に保持されており、バーブラシ２８のブラシ毛４８が中間転写ベルト９の表面から離間している。

中間転写ベルト９の使用が開始されると、反射率センサー５６が中間転写ベルト９の表面の反射率を検知し、その検知情報を制御部５２に出力する。制御部５２は、反射率センサー５６から出力される検知情報に基づいて、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達したかを判断する。具体的には、中間転写ベルト９の表面が白化していくと、中間転写ベルト９の表面において乱反射が起こりやすくなるため、中間転写ベルト９の表面の反射率は低下していく。そこで、制御部５２は、反射率センサー５６によって検知される中間転写ベルト９の表面の反射率が記憶部５３に記憶された閾値Ｒｔｈを超えている場合には、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達していないと判断する。一方で、反射率センサー５６によって検知される中間転写ベルト９の表面の反射率が記憶部５３に記憶された閾値Ｒｔｈ以下になった場合には、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達したと判断する。

中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達していないと制御部５２が判断している間は、揺動体３６が第２の姿勢（図２の二点鎖線参照）に保持され、バーブラシ２８のブラシ毛４８が中間転写ベルト９の表面から離間している。

中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達していない段階では、バイアスブラシ２７の機能が比較的高い。そのため、バーブラシ２８のブラシ毛４８を中間転写ベルト９の表面に当接させなくても、バイアスブラシ２７のブラシ糸４６によって中間転写ベルト９の表面から残留トナーを除去することができ、出力画像の高画質化を図ることができる。また、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達していない段階では、中間転写ベルト９の表面に多量の紙粉が付着するが、バーブラシ２８のブラシ毛４８を中間転写ベルト９の表面から離間させておくことで、中間転写ベルト９の表面に付着した紙粉がバーブラシ２８のブラシ毛４８によって摩擦帯電されるのを防止することが可能となる。そのため、バイアスブラシ２７のブラシ糸４６やバーブラシ２８のブラシ毛４８に紙粉が付着して詰まるのを防止することができ、クリーニング装置１１の長寿命化を図ることが可能となる。

一方で、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達したと制御部５２が判断した後は、制御部５２からの信号に基づいて、駆動モーター５５が揺動体３６を第２の姿勢（図２の二点鎖線参照）から第１の姿勢（図２の実線参照）まで揺動させる。これに伴って、バーブラシ２８のブラシ毛４８が中間転写ベルト９の表面に当接する。

中間転写ベルト９の使用によって中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達した後には、バイアスブラシ２７の機能が低下するが、バーブラシ２８のブラシ毛４８を中間転写ベルト９の表面に当接させることで、残留トナーを正極性に摩擦帯電させやすくなる。これに伴って、バイアスブラシ２７のブラシ糸４６によって中間転写ベルト９の表面から残留トナーを確実に除去することができ、出力画像の高画質化を図ることができる。なお、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達していれば、中間転写ベルト９の表面に紙粉が付着しにくい。そのため、バーブラシ２８のブラシ毛４８を中間転写ベルト９の表面に当接させても、バーブラシ２８のブラシ毛４８によって摩擦帯電される紙粉の量は少なく、バイアスブラシ２７のブラシ糸４６やバーブラシ２８のブラシ毛４８に紙粉が詰まるような不具合は発生しにくい。

以上のように、本実施形態では、バーブラシ２８のブラシ毛４８を中間転写ベルト９の表面に適切なタイミングで当接させることで、中間転写ベルト９の表面から残留トナーを確実に除去しつつ、クリーニング装置１１の長寿命化を図ることが可能となっている。

また、上記のようにバイアスブラシ２７のブラシ糸４６やバーブラシ２８のブラシ毛４８に紙粉が付着しにくいので、回収ローラー３０のローラー本体５１の外周面に紙粉が溜まりにくくなる。これに伴って、回収ローラー３０のローラー本体５１の外周面と規制シート３２の先端部の間に紙粉が詰まるのを防止することができる。そのため、回収ローラー３０のローラー本体５１の外周面から規制シート３２の先端部が浮いてしまうような現象（図２の二点鎖線参照）を防止することができ、スクリュー収容部３８内の残留トナーがバイアスブラシ２７側の空間に逆戻りするような不具合を回避することができる。

また、本実施形態では、バーブラシ２８に電圧を印加することなく、中間転写ベルト９の表面から残留トナーを除去している。そのため、バーブラシ２８に電圧を印加するための高電圧電源が不要となり、カラープリンター１の構成を簡易なものとすることが可能となる。

また、紙粉に含まれるタルクと炭酸カルシウムのうち、タルクはマイナスに帯電しやすい性質が有り、炭酸カルシウムはプラスに帯電しやすい性質が有る。そのため、たとえバーブラシ２８をプラス又はマイナスのどちらか一方の極性に帯電させたとしても、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達する前にバーブラシ２８のブラシ毛４８を中間転写ベルト９の表面に接触させている限り、タルクと炭酸カルシウムの一方が必然的にバーブラシ２８のブラシ毛４８に付着してしまう。これに対して、本実施形態では、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達する前の段階ではバーブラシ２８のブラシ毛４８を中間転写ベルト９の表面から離間させているため、バーブラシ２８のブラシ毛４８への紙粉の付着を確実に防止することができる。

特に、本実施形態のカラープリンター１は、中間転写ベルト９を像担持体として使用している。このような場合には、中間転写ベルト９の表面にトナー像が重ねられるため、中間転写ベルト９の表面に付着する残留トナーの量が多くなる。そのため、上記のような構成を用いて中間転写ベルト９の表面から残留トナーを確実に除去することが望ましい。

また、本実施形態では、中間転写ベルト９の表面の反射率の閾値Ｒｔｈをカラープリンター１の仕向地によって変化させている。例えば、紙粉が出やすい転写紙が多く使われる地域を仕向地とするカラープリンター１については、閾値Ｒｔｈを低めに設定することで、中間転写ベルト９の表面にバーブラシ２８のブラシ毛４８を当接させるまでの時間を長くする。このような構成を採用することにより、仕向地に応じた適切なタイミングでバーブラシ２８のブラシ毛４８を中間転写ベルト９の表面に当接させることが可能となる。

また、本実施形態では、中間転写ベルト９の表面の反射率を検知する反射率センサー５６を白化情報取得部として使用している。このような構成を採用することにより、中間転写ベルト９の表面の反射率に基づいて、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達したかを確実に判断することができる。

本実施形態では、反射率センサー５６を白化情報取得部として使用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、電流センサー５８を白化情報取得部として使用しても良い。具体的には、中間転写ベルト９の表面が白化していくと、中間転写ベルト９の表面のμ（摩擦係数）が低下し、ドラムモーター５７の駆動トルクも低下して、ドラムモーター５７の電流値は小さくなっていく。そこで、制御部５２は、電流センサー５８によって検知されるドラムモーター５７の電流値が所定の閾値を超えている場合には、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達していないと判断する。一方で、制御部５２は、電流センサー５８によって検知されるドラムモーター５７の電流値が所定の閾値以下になった場合には、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達したと判断する。このような構成を採用することにより、ドラムモーター５７の電流値に基づいて、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達したかを確実に判断することができる。なお、このように電流センサー５８を白化情報取得部として使用する場合には、中間転写ベルト９を回転させるモーター（駆動源）の電流値を電流センサー５８によって検出しても良い。

本実施形態では、反射率センサー５６を白化情報取得部として使用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、カウンター６０を白化情報取得部として使用しても良い。具体的には、中間転写ベルト９の表面の白化のレベルは中間転写ベルト９の使用回数に応じて上昇する。そこで、制御部５２は、カウンター６０によってカウントされる中間転写ベルト９の使用回数が所定の閾値未満の場合には、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達していないと判断する。一方で、制御部５２は、カウンター６０によってカウントされる中間転写ベルト９の使用回数が所定の閾値以上になった場合には、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達したと判断する。このような構成を採用することにより、中間転写ベルト９の使用回数に基づいて、中間転写ベルト９の表面の白化が一定のレベルに到達したかを確実に判断することができる。

本実施形態では、中間転写ベルト９を像担持体として用いる場合について説明したが、他の異なる実施形態では、感光体ドラム１３などの感光体を像担持体として用いても良い。

本実施形態では、カラープリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、モノクロプリンター、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。

１ カラープリンター（画像形成装置）
９ 中間転写ベルト（像担持体）
１１ クリーニング装置
１３ 感光体ドラム（接触部材、感光体）
２７ バイアスブラシ（クリーニング部材）
２８ バーブラシ（補助クリーニング部材）
５２ 制御部
５６ 反射率センサー（計測値取得部）
５７ ドラムモーター（駆動源）
５８ 電流センサー（計測値取得部）
６０ カウンター（計測値取得部）

Claims (6)

1. トナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体の表面に付着する残留トナーとは逆極性のバイアスが印加され、前記像担持体の表面から前記残留トナーを除去するクリーニング部材と、前記像担持体の回転方向において前記クリーニング部材よりも上流側に配置され、前記像担持体の表面に当接可能に設けられるバーブラシと、前記クリーニング部材を収容するケーシングと、を有するクリーニング装置と、
   前記像担持体の表面の白化に関する情報を取得する白化情報取得部と、
   前記白化情報取得部から出力される情報に基づいて前記像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達したかを判断する制御部と、を備え、
   前記バーブラシは、前記クリーニング部材へのバイアスとは逆極性に前記残留トナーを摩擦帯電させるように構成され、
   前記像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達していないと前記制御部が判断している間は前記バーブラシを前記像担持体の表面から離間させ、前記像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達したと前記制御部が判断した後は前記バーブラシを前記像担持体の表面に当接させ、
   前記ケーシングは、
   前記クリーニング部材を軸支する本体と、
   前記本体の開口を覆う蓋体と、
   前記蓋体に揺動可能に支持される揺動体と、を備え、
   前記バーブラシは、前記揺動体と共に揺動することで、前記像担持体の表面に対して接離することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記白化情報取得部は、前記像担持体の表面の反射率を検知する反射率センサーであり、
   前記制御部は、前記反射率センサーによって検知される前記像担持体の表面の反射率が所定の閾値以下になった場合に、前記像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達したと判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記像担持体の表面に接触する接触部材と、
   前記像担持体又は前記接触部材を回転させる駆動源と、を更に備え、
   前記白化情報取得部は、前記駆動源の電流値を検知する電流センサーであり、
   前記制御部は、前記電流センサーによって検知される前記駆動源の電流値が所定の閾値以下になった場合に、前記像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達したと判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記白化情報取得部は、前記像担持体の使用回数をカウントするカウンターであり、
   前記制御部は、前記カウンターによってカウントされる前記像担持体の使用回数が所定の閾値以上になった場合に、前記像担持体の表面の白化が一定のレベルに到達したと判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記閾値を仕向地によって変化させることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 色の異なるトナー像が形成される複数の感光体を更に備え、
   前記像担持体は、前記複数の感光体に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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