JP6060687B2 - クリーニング装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、クリーニング装置および画像形成装置に関する。

例えば、中間転写ベルト方式の画像形成装置では、感光体ドラムに形成されたトナー像は中間転写ベルトに転写され、この中間転写ベルトに転写されたトナー像が記録用紙に転写される。この過程で、トナーは完全に記録用紙に転写されずに中間転写ベルトの表面に残留する。残留するトナーは新たな画像形成の妨げとなり、良好な転写画像を得られない原因となる。そのため、画像形成装置にはトナーを除去するためのクリーニング装置が備えられている。

クリーニング装置には、中間転写ベルトの表面上のトナーを除去するクリーニングローラーが備えられている。特にプロダクションプリント等の軽印刷に用いられる画像形成装置では、多量のトナーが高い頻度で中間転写ベルトに転写される。そのため、プロダクションプリント用の画像形成装置では、クリーニングローラーに対して、多量のトナーを瞬時に除去する機能が求められている。この除去機能を確保するため、クリーニングローラーとしてブラシローラーが使用されている。

ブラシローラーを用いたクリーニング装置に関する技術として、中間転写ベルトの移動方向において、２つのブラシローラーより上流側に、プレクリーニング部材としてのブラシローラーを設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１１−１３３６６４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、プレクリーニング部材として放電点が多いブラシローラーを使用しているため、トナーを除去する際、ブラシローラーとトナーとの間で放電が起き、中間転写ベルト上のトナーにフィルミング現象（中間転写ベルトに対してトナーの添加剤等が薄膜上に付着する現象）が発生するという問題があった。フィルミング現象の発生により、中間転写ベルトの平滑性の低下や抵抗上昇が起こり、その後の転写不良を招く。

本発明は、フィルミング現象の発生を防止しつつ、転写ベルトに対する良好なクリーニングを実現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する。

本発明に係るクリーニング装置は、
第１のクリーニング対向ローラーとともに転写ベルトを挟むように配置され、前記第１のクリーニング対向ローラーに当接した状態で前記転写ベルト上に残留するトナーを除去する第１の発泡ローラーと、
前記転写ベルトの移動方向における前記第１の発泡ローラーの上流側において、第２のクリーニング対向ローラーとともに前記転写ベルトを挟むように配置され、前記第２のクリーニング対向ローラーに当接した状態で前記転写ベルト上に残留するトナーを除去する第１のハードローラーと、
前記転写ベルトの移動方向における前記第１のハードローラーの上流側において、第３のクリーニング対向ローラーとともに前記転写ベルトを挟むように配置され、前記第３のクリーニング対向ローラーに当接した状態で前記転写ベルト上に残留するトナーを除去する第２のハードローラーと、
を備え、
前記第１の発泡ローラーには、前記転写ベルト上に残留するトナーを除去するためのバイアス電圧が印加され、
前記第１および第２のハードローラーには、それぞれ極性が異なり、前記転写ベルト上に残留するトナーを除去するためのバイアス電圧が印加される。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記クリーニング装置を備える。

本発明によれば、フィルミング現象の発生を防止しつつ、転写ベルトに対する良好なクリーニングを実現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ができる。

本実施の形態における画像形成装置の制御ブロックを示す図である。 本実施の形態におけるクリーニング装置の構成を示す図である。 クリーニング装置によるトナーの除去前において、中間転写ベルト上に残留するトナーの帯電量および残留量を示す図である。 クリーニング装置により除去されるトナーの帯電量および残留量を示す図である。 本実施の形態におけるクリーニング装置の構成の変形例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
［画像形成装置１００の構成］
図１に示す画像形成装置１００は、電子写真プロセスにより記録用紙に画像を形成する。画像形成装置１００は、制御部１０１、原稿読み取り部１１０、操作表示部１２０、画像処理部１３０、画像書込部１４０、画像形成部１５０、搬送部１６０、定着部１７０およびクリーニング装置１８０を備える。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０４等を備えている。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０４に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１００の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部１７２に格納されている各種データが参照される。記憶部１７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１０１は、通信部１７１を介して、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ネットワークに接続された外部装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で、各種データの送受信を行う。制御部１０１は、例えば、外部装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて記録用紙に画像を形成させる。通信部１７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

原稿読み取り部１１０は、コンタクトガラス上に搬送された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサーの受光面上に結像させ、原稿を読み取る。なお、コンタクトガラス上への原稿の搬送は、自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）により行われるが、手作業で原稿をコンタクトガラス上に載置する場合もある。

操作表示部１２０は、タッチパネル式の画面を有する。ユーザーが行う各種の指示および設定のための入力操作は、タッチパネル式の画面を介して行うことができる。

画像処理部１３０は、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路およびディジタル画像処理を行う回路を含む。画像処理部１３０は、原稿読み取り部１１０のＣＣＤセンサーにより取得されたアナログ画像信号から、Ａ／Ｄ変換処理によりディジタル画像データを生成して画像書込部１４０に出力する。

画像書込部１４０は、画像処理部１３０により生成されたディジタル画像データに基づいてレーザー光を発光し、当該発光したレーザー光を、画像形成部１５０の感光体ドラムに照射することにより、感光体ドラム上に静電潜像を形成する（露光工程）。

画像形成部１５０は、上記の露光工程に加え、露光工程前に行われる帯電工程、露光工程後に行われる現像工程、現像工程後の転写工程および転写工程後のクリーニング工程をそれぞれ実行するための構成を備えている。帯電工程では、画像形成部１５０は、帯電装置からのコロナ放電により、感光体ドラム表面を一様に帯電させる。現像工程では、画像形成部１５０は、現像装置内の現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム上の静電潜像に付着させることにより、感光体ドラム上にトナー像を形成する。

転写工程では、画像形成部１５０は、感光体ドラム上のトナー像を、転写ベルトとして機能する中間転写ベルトに１次転写させる。また、画像形成部１５０は、中間転写ベルト上のトナー像を、搬送部１６０により搬送された記録用紙に２次転写させる。

クリーニング工程では、画像形成部１５０は、ブラシ等を感光体ドラムに接触させることにより、転写工程後の感光体ドラムに残留しているトナーを除去する。また、クリーニング装置１８０は、転写工程後の中間転写ベルトに残留しているトナーを除去する。

定着部１７０は、加熱ローラー、定着ローラー、定着ベルトおよび加圧ローラーを備える。加熱ローラーおよび定着ローラーは、所定の距離だけ離間して配置されている。加熱ローラーおよび定着ローラーの間には、定着ベルトが掛け渡されている。加圧ローラーは、定着ベルトと定着ローラーとが接触している領域において定着ベルトと圧接した状態で配置されている。定着ベルトと加圧ローラーとの圧接部には定着ニップ部が形成されている。定着部１７０は、定着ニップ部に導入された記録用紙上のトナー像に熱および圧力を加えること（加熱定着）により、トナー像を記録用紙に定着させる（定着工程）。この結果、記録用紙上には定着トナー像が形成される。定着部１７０により加熱定着された記録用紙は、画像形成装置１００の外部に排出される。

［クリーニング装置１８０の構成］
次に、クリーニング装置１８０の構成について説明する。図２に示すように、クリーニング装置１８０は、発泡ローラー２００、ハードローラー２０２，２０４、回収ローラー２０６、スクレーパー２０８，２１０，２１２、バイアス電源２１４，２１６，２１８，２２０およびクリーニング対向ローラー２２２，２２４，２２６を備える。

発泡ローラー２００には、バイアス電源２１４が接続されている。回収ローラー２０６には、バイアス電源２１６が接続されている。ハードローラー２０２（第１のハードローラー）には、バイアス電源２１８が接続されている。ハードローラー２０４（第２のハードローラー）には、バイアス電源２２０が接続されている。

発泡ローラー２００は、芯金と、芯金の外周を覆う弾性層とを有している。芯金の材質は、アルミ等の金属である。弾性層の材質は、導電性を有するポリウレタンフォームである。発泡ローラー２００は、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０を除去するためのクリーニングローラーである。そのため、発泡ローラー２００は、中間転写ベルト２２８に接触するように配置されている。発泡ローラー２００は、中間転写ベルト２２８上のトナー２３０を好適に除去するため、制御部１０１からの制御信号によって、中間転写ベルト２２８に対してカウンター方向（互いに対向する面が逆方向に移動する回転方向）に回転駆動される。

回収ローラー２０６は、ステンレス等からなる芯金の表面にアクリル系のＵＶ硬化樹脂層（抵抗層）を被覆した筒状のローラーである。回収ローラー２０６は、発泡ローラー２００からトナー２３０を回収するためのローラーである。したがって、回収ローラー２０６は、その外面の一部が発泡ローラー２００の弾性層に接触するように配置されている。回収ローラー２０６の表面には、平滑性や耐久性を向上させるため、メッキ等を施しても良い。回収ローラー２０６は、制御部１０１からの制御信号によって、発泡ローラー２００に対してカウンター方向に回転駆動される。

スクレーパー２０８，２１０，２１２は、金属製の板材、または、エラストマー製の弾性ブレードである。スクレーパー２０８，２１０，２１２は、先端部がそれぞれ回収ローラー２０６、ハードローラー２０２，２０４に押し付けられており、これらに付着したトナー２３０を機械的に掻き取る。

クリーニング対向ローラー２２２（第１のクリーニング対向ローラー）は、鉄，アルミ，ステンレス等の金属からなる筒状のローラーである。クリーニング対向ローラー２２４，２２６は、発泡ローラー２００と同様の構成を有し、アルミ等の金属からなる芯金と、芯金の外周を覆い、導電性を有するポリウレタンフォームからなる弾性層とを有する。

クリーニング対向ローラー２２２は、中間転写ベルト２２８を挟んで発泡ローラー２００に対向して配設されている。本実施の形態では、クリーニング対向ローラー２２２は、押圧バネ（図示せず）によって中間転写ベルト２２８の方向に所定の圧力（例えば、６［Ｎ／ｍ］）で押圧されている。さらに、クリーニング対向ローラー２２２が比較的硬い金属ローラーであることにより、中間転写ベルト２２８の表面と発泡ローラー２００とが当接する均一なクリーニングニップが形成される。また、クリーニング対向ローラー２２２は、クリーニングニップの幅を十分に確保して良好なクリーニング性能を得るため、中間転写ベルト２２８の移動方向（図中上方向、以下同じ）において発泡ローラー２００から所定距離（例えば、２［ｍｍ］）だけ下流側に配置されている。クリーニング対向ローラー２２２は、接地されており、中間転写ベルト２２８に蓄積された電荷をグランドに逃がすことができる。

クリーニング対向ローラー２２４（第２のクリーニング対向ローラー）は、中間転写ベルト２２８を挟んでハードローラー２０２に対向して配設されている。本実施の形態では、クリーニング対向ローラー２２４は、押圧バネ（図示せず）によって中間転写ベルト２２８の方向に所定の圧力（例えば、６［Ｎ／ｍ］）で押圧されている。さらに、クリーニング対向ローラー２２４が比較的柔らかい発泡ローラーであることにより、中間転写ベルト２２８の表面とハードローラー２０２とが当接する均一なクリーニングニップが形成される。また、クリーニング対向ローラー２２４は、クリーニングニップの幅を十分に確保して良好なクリーニング性能を得るため、中間転写ベルト２２８の移動方向においてハードローラー２０２から所定距離（例えば、２［ｍｍ］）だけ下流側に配置されている。クリーニング対向ローラー２２４は、接地されており、中間転写ベルト２２８に蓄積された電荷をグランドに逃がすことができる。

クリーニング対向ローラー２２６（第３のクリーニング対向ローラー）は、中間転写ベルト２２８を挟んでハードローラー２０４に対向して配設されている。クリーニング対向ローラー２２６は、押圧バネ（図示せず）によって中間転写ベルト２２８の方向に所定の圧力（例えば、６［Ｎ／ｍ］）で押圧されている。さらに、クリーニング対向ローラー２２６が比較的柔らかい発泡ローラーであることにより、中間転写ベルト２２８の表面とハードローラー２０４とが当接する均一なクリーニングニップが形成される。また、クリーニング対向ローラー２２６は、クリーニングニップの幅を十分に確保して良好なクリーニング性能を得るため、中間転写ベルト２２８の移動方向においてハードローラー２０４から所定距離（例えば、２［ｍｍ］）だけ下流側に配置されている。クリーニング対向ローラー２２６は、接地されており、中間転写ベルト２２８に蓄積された電荷をグランドに逃がすことができる。

また、クリーニング対向ローラー２２２，２２４，２２６は、自由回転可能に取り付けられており、中間転写ベルト２２８の回転に従動する。具体的には、クリーニング対向ローラー２２２，２２４，２２６は、中間転写ベルト２２８の回転速度と同じ速度で回転駆動される。

ハードローラー２０２は、導電性を有し、スクレーパー２１０が当接しても摩耗しない程度の硬度を有する。具体的には、ハードローラー２０２は、硬度が１００〜１２０（ロックウェル硬度Ｍスケール）程度であるフェノール樹脂（抵抗層）を有する。ハードローラー２０２は、押出成形した樹脂パイプに金属の芯金を圧入して形成される。ハードローラー２０２は、表面に体積抵抗率が７〜９［ｌｏｇΩ・ｃｍ］である高抵抗層を有する。

ハードローラー２０４は、導電性を有し、スクレーパー２１２が当接しても摩耗しない程度の硬度を有する。ハードローラー２０４は、硬度が１００〜１２０（ロックウェル硬度Ｍスケール）程度であるフェノール樹脂（抵抗層）を有する。ハードローラー２０４は、押出成形した樹脂パイプに金属の芯金を圧入して形成される。ハードローラー２０４は、表面に体積抵抗率が７〜９［ｌｏｇΩ・ｃｍ］である高抵抗層を有する。

なお、ハードローラー２０２，２０４の材質については、上述した導電性および硬度を有するものであれば特に限定しない。また、ハードローラー２０２，２０４のフェノール樹脂層の作成方法については、上述した導電性および硬度を有するものであれば、例えば塗布法、接着法等でも良い。

ハードローラー２０２は、中間転写ベルト２２８の移動方向において発泡ローラー２００よりも上流側に配置されている。ハードローラー２０４は、中間転写ベルト２２８の移動方向においてハードローラー２０２よりも上流側に配置されている。ハードローラー２０２，２０４は、ハードローラー２０２，２０４に過剰な負荷が掛かることを防止するため、中間転写ベルト２２８に対してウイズ方向に回転する。ハードローラー２０２，２０４は、制御部１０１からの制御信号によって回転駆動される。

ハードローラー２０２，２０４の周速は、中間転写ベルト２２８の周速に応じて決定される。具体的には、中間転写ベルト２２８の周速Ｖａに対する、ハードローラー２０２，２０４の周速Ｖｂの比率Ｖｂ／Ｖａは、１．０以上となるように設定されている。ハードローラー２０２，２０４の周速が中間転写ベルト２２８の周速に対して遅すぎると、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０のクリーニング性能を十分に確保できないからである。

中間転写ベルト２２８は、導電性および弾性を有するベルトであり、表面に体積抵抗率が８〜１１［ｌｏｇΩ・ｃｍ］である高抵抗層を有する。中間転写ベルト２２８は弾性を有するため、ウレタンゴム製のブレードを当接させて中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０を除去することは困難である。中間転写ベルト２２８に対してトレイル方向（中間転写ベルト２２８の回転方向に沿う方向）にブレードを当接させた場合、トナー２３０のクリーニング性能を十分に確保できず、反対に、カウンター方向にブレードを当接させた場合には、中間転写ベルト２２８のめくれが発生してしまうからである。中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０の主な帯電極性は、１次転写電圧の影響によりプラスである。中間転写ベルト２２８は、制御部１０１からの制御信号によって回転駆動される。なお、中間転写ベルト２２８については、導電性および弾性を有するものであれば、材質、厚さおよび硬度を限定しない。

制御部１０１は、バイアス電源２１４，２１６，２１８，２２０によるバイアス電圧の印加を制御する。なお，バイアス電源２１４，２１６，２１８，２２０の電源形態は、定電流制御でも定電圧制御でも良い。ただし、確実に電位差を確保するためには、定電圧制御とすることが好ましい。

バイアス電源２１４は、制御部１０１からの制御信号によって、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０の主な帯電極性（プラス）と逆極性（マイナス）の電圧を発泡ローラー２００に印加する。これにより、中間転写ベルト２２８と発泡ローラー２００との間では、中間転写ベルト２２８から発泡ローラー２００に向かう方向の静電力がプラスに帯電したトナー２３０に対して作用する。

バイアス電源２１６は、制御部１０１からの制御信号によって、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０の主な帯電極性（プラス）と逆極性（マイナス）の電圧を回収ローラー２０６に印加する。回収ローラー２０６に印加される電圧は、発泡ローラー２００に印加される電圧より低い。これにより、発泡ローラー２００と回収ローラー２０６との間では、発泡ローラー２００から回収ローラー２０６に向かう方向の静電力がプラスに帯電したトナー２３０に対して作用する。つまり、発泡ローラー２００に付着したトナー２３０は、回収ローラー２０６によって回収される。回収ローラー２０６によって回収されトナー２３０は、スクレーパー２０８によって回収ローラー２０６から掻き落とされる。

バイアス電源２１８は、制御部１０１からの制御信号によって、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０の主な帯電極性（プラス）と同極性（プラス）の電圧をハードローラー２０２に印加する。これにより、中間転写ベルト２２８とハードローラー２０２との間では、中間転写ベルト２２８からハードローラー２０２に向かう方向の静電力がマイナスに帯電したトナー２３０に対して作用する。ハードローラー２０２に付着したトナー２３０は、スクレーパー２１０によってハードローラー２０２から掻き落とされる。

バイアス電源２２０は、制御部１０１からの制御信号によって、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０の主な帯電極性（プラス）と逆極性（マイナス）の電圧をハードローラー２０４に印加する。これにより、中間転写ベルト２２８とハードローラー２０４との間では、中間転写ベルト２２８からハードローラー２０４に向かう方向の静電力がプラスに帯電したトナー２３０に対して作用する。ハードローラー２０４に付着したトナー２３０は、スクレーパー２１２によってハードローラー２０４から掻き落とされる。ハードローラー２０４に印加される電圧の絶対値は、所定値（本実施の形態では、ハードローラー２０２に印加される電圧の絶対値）より大きい。

［本実施の形態の効果］
以上詳しく説明したように、本実施の形態では、プラスに帯電したトナー２３０を除去する発泡ローラー２００と、発泡ローラー２００に当接するクリーニング対向ローラー２２２と、発泡ローラー２００の上流側に配置され、マイナスに帯電したトナー２３０を除去するハードローラー２０２と、ハードローラー２０２に当接するクリーニング対向ローラー２２４と、ハードローラー２０２の上流側に配置され、プラスに帯電したトナー２３０を除去するハードローラー２０４と、ハードローラー２０４に当接するクリーニング対向ローラー２２６とを備える。発泡ローラー２００には、プラスに帯電したトナー２３０を除去するためのバイアス電圧が印加される。ハードローラー２０２，２０４には、それぞれ極性が異なり、プラスおよびマイナスに帯電したトナー２３０を除去するためのバイアス電圧が印加される。

このように構成した本実施の形態によれば、まず、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０のうちプラスに帯電したトナー２３０が、ハードローラー２０４により除去される。次に、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０のうちマイナスに帯電したトナー２３０が、ハードローラー２０２により除去される。最後に、ハードローラー２０２，２０４により除去しきれなかった少量のトナー２３０（プラスおよびマイナスに帯電）が発泡ローラー２００により電気的および機械的に除去される。よって、中間転写ベルト２２８に対する良好なクリーニングを実現することができる。上記クリーニング装置１８０は、多種多様な記録用紙が通紙されるため、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０の帯電量および残留量が様々な場合が想定されるプロダクションプリント用の画像形成装置１００に対して好適に適用することができる。

図３には、クリーニング装置１８０によるトナー２３０の除去前において、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０の帯電量および残留量を示す図である。図３に示すように、矢印Ａで示す領域に係るトナー２３０（プラスに帯電）は、ハードローラー２０４により除去される。また、矢印Ｂで示す領域に係るトナー２３０（マイナスに帯電）は、ハードローラー２０２により除去される。また、矢印Ｃで示す領域に係るトナー２３０（プラスおよびマイナスに帯電）は、発泡ローラー２００により除去される。このように、中間転写ベルト２２８上に残留するほとんど（例えば、８０［％］程度）のトナー２３０は、ハードローラー２０２，２０４によって除去される。そのため、除去可能なトナー量に限界がある発泡ローラー２００により除去すべきトナー量を適正にすることができる。

また、ハードローラー２０２，２０４、発泡ローラー２００は放電点が少ないため、ハードローラー２０２，２０４、発泡ローラー２００が中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０を除去する際、フィルミング現象の発生を防止することができる。

また、本実施の形態では、ハードローラー２０２，２０４は、フェノール樹脂（高抵抗層）を有する。そのため、ハードローラー２０２，２０４の表面において、電流が流れにくいことにより電荷が溜まりやすく、中間転写ベルト２２８上で帯電したトナー２３０をより多く回収することができる。

また、本実施の形態では、ハードローラー２０４に印加される電圧の絶対値は、ハードローラー２０２に印加される電圧の絶対値より大きい。ハードローラー２０４に印加される電圧の絶対値が大きいほど、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０のうち０付近でプラスに帯電するトナー２３０は、より強くマイナスに逆帯電化する。

図４（ａ）は、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０のうちハードローラー２０４により除去されなかったトナー２３０の帯電量および残留量を示す図である。ただし、「ＣＬ前」で示す曲線は、ハードローラー２０４により除去される前のトナー２３０の帯電量および残留量を示す。図４（ａ）に示すように、ハードローラー２０４に印加される電圧の絶対値が大きいほど、マイナス側により強く帯電することを理解することができる。ハードローラー２０４に印加される電圧の絶対値を大きくすることにより、作用する静電力が小さく、ハードローラー２０４では十分に除去しきれないトナー２３０（０付近でプラスに帯電するトナー２３０）を、マイナス側により強く帯電させ、ハードローラー２０２で確実に除去することができる。

図４（ｂ）は、ハードローラー２０４に印加される電圧の絶対値が５００［Ｖ］である場合、ハードローラー２０２に印加される電圧の絶対値（５００〜２０００［Ｖ］）と、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０のうちハードローラー２０２，２０４により除去されなかったトナー２３０の帯電量および残留量との関係を示す図である。図４（ｂ）に示すように、ハードローラー２０２に印加される電圧の絶対値が大きくなればなるほど、０付近でプラスおよびマイナスに帯電するトナー２３０を、ハードローラー２０２，２０４でより除去することができる。ひいては、発泡ローラー２００により除去すべきトナー量をより適正にすることができる。

［変形例］
なお、上記実施の形態では、中間転写ベルト２２８が転写ベルトとして機能する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、中間転写ベルト２２８上のトナー２３０を記録用紙に転写するための２次転写ベルトが転写ベルトとして機能しても良い。中間転写ベルト２２８上において記録用紙間に対応する箇所に付着し、転写動作によっても記録用紙に転写されることなく２次転写ベルトに残留したトナー２３０について、本発明を適用すれば適切に除去することができる。

また、上記実施の形態において、ハードローラー２０２，２０４に印加するバイアス電圧の極性をそれぞれ逆極性にし、０付近でマイナスに帯電するトナー２３０を、プラス側に逆帯電化させ、その逆帯電化したトナー２３０をハードローラー２０２で除去するようにしても良い。

また、上記実施の形態では、発泡ローラー２００に印加するバイアス電圧の極性がマイナスである例について説明したが、プラスのバイアス電圧を印加しても良い。

また、上記実施の形態では、ハードローラーの数が２つである例について説明したが、３つ以上でも良い。また、発泡ローラーの数が１つである例について説明したが、２つ以上でも良い。例えば、ハードローラーの数が３つであり、発泡ローラーの数が２つであっても良い。この場合のクリーニング装置１８０の構成について説明する。ここでは、図２に示すクリーニング装置１８０と異なる点について説明する。

図５に示すように、クリーニング装置１８０は、図２に示す構成の他に、発泡ローラー２４０（第２の発泡ローラー）、ハードローラー２４２（第３のハードローラー）、回収ローラー２４４、スクレーパー２４６，２４８、バイアス電源２５０，２５２，２５４およびクリーニング対向ローラー２５６，２５８を備える。なお、図５に示す構成では、ハードローラー２０４，２４２は、第２のハードローラーとして機能する。また、クリーニング対向ローラー２２６，２５８は、第３のクリーニング対向ローラーとして機能する。

発泡ローラー２４０には、バイアス電源２５０が接続されている。回収ローラー２４４には、バイアス電源２５２が接続されている。ハードローラー２４２には、バイアス電源２５４が接続されている。

発泡ローラー２４０は、発泡ローラー２００と同様の構成を有し、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０を除去するためのクリーニングローラーである。発泡ローラー２４０は、中間転写ベルト２２８の移動方向において発泡ローラー２００よりも下流側に配置されている。

回収ローラー２４４は，回収ローラー２０６と同様の構成を有し、発泡ローラー２４０からトナー２３０を回収するためのローラーである。

スクレーパー２４６，２４８は、スクレーパー２０８，２１０，２１２と同様の構成を有し、回収ローラー２４４、ハードローラー２４２に付着したトナー２３０を機械的に掻き取る。

クリーニング対向ローラー２５６（第４のクリーニング対向ローラー）は、クリーニング対向ローラー２２２と同様の構成を有し、中間転写ベルト２２８を挟んで発泡ローラー２４０に対向して配設されている。クリーニング対向ローラー２５６は、押圧バネ（図示せず）によって中間転写ベルト２２８の方向に所定の圧力（例えば、６［Ｎ／ｍ］）で押圧されている。これにより、中間転写ベルト２２８の表面と発泡ローラー２４０とが当接する均一なクリーニングニップが形成される。また、クリーニング対向ローラー２５６は、クリーニングニップの幅を十分に確保して良好なクリーニング性能を得るため、中間転写ベルト２２８の移動方向において発泡ローラー２４０から所定距離（例えば、２［ｍｍ］）だけ下流側に配置されている。

クリーニング対向ローラー２５８（第５のクリーニング対向ローラー）は、クリーニング対向ローラー２２４，２２６と同様の構成を有し、中間転写ベルト２２８を挟んでハードローラー２４２に対向して配設されている。クリーニング対向ローラー２５８は、押圧バネ（図示せず）によって中間転写ベルト２２８の方向に所定の圧力（例えば、６［Ｎ／ｍ］）で押圧されている。これにより、中間転写ベルト２２８の表面とハードローラー２４２とが当接する均一なクリーニングニップが形成される。また、クリーニング対向ローラー２５８は、クリーニングニップの幅を十分に確保して良好なクリーニング性能を得るため、中間転写ベルト２２８の移動方向においてハードローラー２４２から所定距離（例えば、２［ｍｍ］）だけ下流側に配置されている。

クリーニング対向ローラー２５６，２５８は、自由回転可能に取り付けられており、中間転写ベルト２２８の回転に従動する。具体的には、クリーニング対向ローラー２５６，２５８は、中間転写ベルト２２８の回転速度と同じ速度で回転駆動される。

ハードローラー２４２は、ハードローラー２０２，２０４と同様の構成を有し、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０を除去するためのクリーニングローラーである。ハードローラー２４２は、中間転写ベルト２２８の移動方向においてハードローラー２０４よりも上流側に配置されている。

制御部１０１は、バイアス電源２５０，２５２，２５４によるバイアス電圧の印加を制御する。バイアス電源２５０は、制御部１０１からの制御信号によって、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０の主な帯電極性（プラス）と同極性（プラス）の電圧を発泡ローラー２４０に印加する。これにより、中間転写ベルト２２８と発泡ローラー２４０との間では、中間転写ベルト２２８から発泡ローラー２４０に向かう方向の静電力がマイナスに帯電したトナー２３０に対して作用する。

バイアス電源２５２は、制御部１０１からの制御信号によって、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０の主な帯電極性（プラス）と同極性（プラス）の電圧を回収ローラー２４４に印加する。回収ローラー２４４に印加される電圧は、発泡ローラー２４０に印加される電圧より低い。これにより、発泡ローラー２４０と回収ローラー２４４との間では、発泡ローラー２４０から回収ローラー２４４に向かう方向の静電力がマイナスに帯電したトナー２３０に対して作用する。つまり、発泡ローラー２４０に付着したトナー２３０は、回収ローラー２４４によって回収される。回収ローラー２４４によって回収されたトナー２３０は、スクレーパー２４６によって回収ローラー２４４から掻き落とされる。

バイアス電源２５４は、制御部１０１からの制御信号によって、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０の主な帯電極性（プラス）と逆極性（マイナス）の電圧をハードローラー２４２に印加する。これにより、中間転写ベルト２２８とハードローラー２４２との間では、中間転写ベルト２２８からハードローラー２４２に向かう方向の静電力がプラスに帯電したトナー２３０に対して作用する。ハードローラー２４２に付着したトナー２３０は、スクレーパー２４８によってハードローラー２４２から掻き落とされる。ハードローラー２４２に印加される電圧は、ハードローラー２０４に印加される電圧と同じである。

図５に示す構成では、図２に示す構成と比べて、トナー２３０の主な帯電極性（プラス）と逆極性（マイナス）の電圧が印可されるハードローラーが１つ多いため、ハードローラーを用いてプラスに帯電したトナー２３０をより多く除去することができる。ひいては、発泡ローラー２００により除去すべき、プラスに帯電したトナー量を減少させることができる。また、中間転写ベルト２２８上に残留するトナー２３０のうち０付近でプラスに帯電するトナー２３０は、より強くマイナス側に逆帯電化されるため、マイナスに帯電したトナー２３０をハードローラー２０２でより多く除去することができる。

また、図５に示す構成では、図２に示す構成と比べて、発泡ローラーが１つ多いため、ハードローラー２０２，２０４，２４２および発泡ローラー２００により除去しきれなかった少量のトナー２３０（プラスおよびマイナスに帯電）を電気的および機械的に除去することができる。よって、中間転写ベルト２２８に対するより良好なクリーニングを実現することができる。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１００ 画像形成装置
１０１ 制御部
１０２ ＣＰＵ
１０３ ＲＯＭ
１０４ ＲＡＭ
１１０ 原稿読み取り部
１２０ 操作表示部
１３０ 画像処理部
１４０ 画像書込部
１５０ 画像形成部
１６０ 搬送部
１７０ 定着部
１７１ 通信部
１７２ 記憶部
１８０ クリーニング装置
２００，２４０ 発泡ローラー
２０２，２０４，２４２ ハードローラー
２０６，２４４ 回収ローラー
２０８，２１０，２１２，２４６，２４８ スクレーパー
２１４，２１６，２１８，２２０，２５０，２５２，２５４ バイアス電源
２２２，２２４，２２６，２５６，２５８ クリーニング対向ローラー
２２８ 中間転写ベルト
２３０ トナー

Claims (13)

1. 第１のクリーニング対向ローラーとともに転写ベルトを挟むように配置され、前記第１のクリーニング対向ローラーに当接した状態で前記転写ベルト上に残留するトナーを除去する第１の発泡ローラーと、
   前記転写ベルトの移動方向における前記第１の発泡ローラーの上流側において、第２のクリーニング対向ローラーとともに前記転写ベルトを挟むように配置され、前記第２のクリーニング対向ローラーに当接した状態で前記転写ベルト上に残留するトナーを除去する第１のハードローラーと、
   前記転写ベルトの移動方向における前記第１のハードローラーの上流側において、第３のクリーニング対向ローラーとともに前記転写ベルトを挟むように配置され、前記第３のクリーニング対向ローラーに当接した状態で前記転写ベルト上に残留するトナーを除去する第２のハードローラーと、
   を備え、
   前記第１の発泡ローラーには、前記転写ベルト上に残留するトナーを除去するためのバイアス電圧が印加され、
   前記第１および第２のハードローラーには、それぞれ極性が異なり、前記転写ベルト上に残留するトナーを除去するためのバイアス電圧が印加されるクリーニング装置。
2. 前記第１の対向ローラーは、金属ローラーである請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記第２および第３の対向ローラーは、発泡ローラーである請求項１または２に記載のクリーニング装置。
4. 前記第１のクリーニング対向ローラーは、前記転写ベルトの移動方向において前記第１の発泡ローラーの下流側に配置されている請求項１〜３の何れか１項に記載のクリーニング装置。
5. 前記第２のクリーニング対向ローラーは、前記転写ベルトの移動方向において前記第１のハードローラーの下流側に配置されている請求項１〜４の何れか１項に記載のクリーニング装置。
6. 前記第３のクリーニング対向ローラーは、前記転写ベルトの移動方向において前記第２のハードローラーの下流側に配置されている請求項１〜５の何れか１項に記載のクリーニング装置。
7. 前記第２のハードローラーに印加されるバイアス電圧の絶対値は、所定値よりも大きい請求項１〜６の何れか１項に記載のクリーニング装置。
8. 前記所定値は、前記第１のハードローラーに印加されるバイアス電圧の絶対値である請求項７に記載のクリーニング装置。
9. 前記第１のハードローラーに印加されるバイアス電圧の絶対値は、所定値よりも大きい請求項１〜６の何れか１項に記載のクリーニング装置。
10. 前記所定値は、前記第２のハードローラーに印加されるバイアス電圧の絶対値である請求項９に記載のクリーニング装置。
11. 前記転写ベルトの移動方向において前記第１の発泡ローラーの下流側に配置され、前記転写ベルト上に残留するトナーを除去する第２の発泡ローラーと、
    前記転写ベルトを挟んで前記第２の発泡ローラーに当接する第４のクリーニング対向ローラーと、
    を備え、
    前記第２の発泡ローラーには、前記第１の発泡ローラーに印加されるバイアス電圧とは逆極性であり、前記転写ベルト上に残留するトナーを除去するためのバイアス電圧が印加される請求項１〜１０の何れか１項に記載のクリーニング装置。
12. 前記転写ベルトの移動方向において前記第２のハードローラーの上流側に配置され、前記転写ベルト上に残留するトナーを除去する第３のハードローラーと、
    前記転写ベルトを挟んで前記第３のハードローラーに当接する第５のクリーニング対向ローラーと、
    を備え、
    前記第３のハードローラーには、前記第２のハードローラーに印加されるバイアス電圧とは同極性であり、前記転写ベルト上に残留するトナーを除去するためのバイアス電圧が印加される請求項１〜１１の何れか１項に記載のクリーニング装置。
13. 請求項１〜１２の何れか１項に記載のクリーニング装置を備える画像形成装置。

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