JP6671944B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置では、ドラム状やベルト状の感光体（電子写真感光体）や静電記録誘電体とされる像担持体に、適宜の作像プロセスにてトナー像が形成され、このトナー像が最終的に記録材に転写され、定着される。このとき、像担持体に形成されたトナー像が、一旦中間転写体に１次転写された後に記録材に２次転写される中間転写方式がある。中間転写体としては、無端状のベルトで構成された中間転写ベルトが多く用いられている。

また、中間転写方式のカラー画像形成装置として、それぞれが像担持体を備えた画像形成部が中間転写体の移動方向に並べて配置されたタンデム型（インライン方式）の画像形成装置がある。像担持体として感光ドラムを有する、中間転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置を例に更に説明する。この画像形成装置では、複数の感光ドラムの表面に形成された複数色のトナー像が、中間転写体の表面に重ね合わせるようにして順次１次転写される（１次転写工程）。中間転写体の表面に１次転写された複数色のトナー像は、記録材の表面に一括して２次転写される（２次転写工程）。トナー像が転写された記録材は、加熱及び加圧されることで、その上にトナー像が定着される。これにより、フルカラー画像が形成される。一般に、２次転写工程後の中間転写体の表面には、記録材に転写しきれなかったトナー（２次転写残トナー）が残留する。そのため、この２次転写残トナーを除去することが行われる。

２次転写残トナーを除去する方法として、次のような方法がある。中間転写体の移動方向において２次転写部よりも下流、かつ、１次転写部よりも上流で中間転写体に接触する帯電部材を設ける。２次転写残トナーがこの帯電部材と中間転写体との接触部を通過する時に、帯電部材に電圧を印加して２次転写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。この逆極性に帯電させたトナーを、１次転写部で感光ドラムに転移させて、感光ドラムのクリーニング手段によって回収する。また、帯電部材に付着した（１次回収された）トナーは、非画像形成時（後回転工程時など）に中間転写体に戻し（吐出し）、１次転写部において感光ドラムに転移させて、感光ドラムのクリーニング手段によって回収することができる。

特許文献１では、帯電部材として中間転写体に接触して配置されたブラシ部材を用いる方法が提案されている。このブラシ部材は、中間転写体に対して固定配置（移動する中間転写体を摺擦するように移動不可能に固定）されている。具体的には、ブラシ部材に直流電圧を印加して、中間転写体上の２次転写残トナーを機械的に散らすと共に帯電させる。帯電させた２次転写残トナーは、１次転写部で感光ドラムに転移させ、感光ドラムのクリーニング手段により回収する。この２次転写残トナーの感光ドラムへの転移は、１次転写工程と同時に行うことができる。

特開２００９−２０５０１２号公報

しかしながら、中間転写体に接触して配置されたブラシ部材を用いた画像形成装置においては、次のような問題が生じることがあることがわかった。

つまり、中間転写方式の画像形成装置では、記録材が２次転写部を通過する際に、２次転写残トナー以外に記録材から生じる紙粉の一部が中間転写体に付着する場合がある。この紙粉は、２次転写残トナーと同様、ブラシ部材と中間転写体との接触部に搬送される。そのため、紙粉の繊維長が長い場合などには、ブラシ部材のブラシ繊維に紙粉繊維が絡まって、ブラシ部材に紙粉が堆積する場合がある。その結果、紙粉が堆積した部分で生じる２次転写残トナーの帯電不良などにより、中間転写体のクリーニング不良が発生する場合がある。これは、ブラシ部材が中間転写体に対して固定配置されている場合、また２次転写残トナーをより均一に散らし、より均一に帯電させるためにブラシ部材の繊維密度が比較的高密度とされている場合に顕著となる。

ここで、繊維長が長い紙粉の代表例として、記録材のコバ部の紙粉が挙げられる。記録材のコバ部は、記録材の製造工程における裁断部であるため、記録材の面内よりも紙粉の発生量や紙粉繊維の長さが不安定である。さらに、裁断時のカッターの状態などによっては繊維長の長い紙粉が多量に発生する場合がある。特に、このような記録材に対し大量に画像形成を行った場合などに、ブラシ部材の長手方向における記録材の両端のコバ部に対応する位置に、局所的に紙粉が堆積しやすい。そして、この堆積した紙粉が、ブラシ部材の長手方向において中間転写体の画像形成領域に対応する位置にまで侵入することで、中間転写体クリーニング不良が発生する場合がある。

ここで、本発明者らは、前述のようにブラシ部材に付着した２次転写残トナーをブラシ部材から吐出させ、感光ドラムに転移させて回収させるのと同様に、ブラシ部材に堆積した紙粉を吐出させ、吐出した紙粉を感光ドラムに転移させて回収できないか検討した。その結果、２次転写残トナーの吐出し工程だけでは十分に紙粉を吐出すことは難しいことがわかった。また、局所的に多量に紙粉が吐出された場合には、これを特定の画像形成部で回収すると、その画像形成部の回収負荷が増えて、場合によっては感光ドラムのクリーニング不良の原因になるおそれがあることがわった。

したがって、本発明の目的は、ブラシ部材に紙粉が堆積することにより発生する中間転写体のクリーニング不良を抑制すると共に、特定の画像形成部の回収負荷の増大による不具合を抑制することのできる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、トナー像をそれぞれが担持する複数の像担持体と、前記複数の像担持体のそれぞれにトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記複数の像担持体のそれぞれに対応する複数の１次転写部で前記像担持体からトナー像が１次転写され、２次転写部でトナー像を記録材に２次転写させる移動可能な中間転写体と、前記複数の１次転写部のそれぞれに、正規の帯電極性に帯電したトナーを前記像担持体側から前記中間転写体側に付勢する第１の電界と、前記第１の電界とは逆向きの第２の電界とを形成することが可能な電界形成手段と、前記中間転写体の移動方向において前記２次転写部よりも下流かつ最上流の前記１次転写部よりも上流の接触部で前記中間転写体に接触するブラシ部材と、前記ブラシ部材に電圧を印加するブラシ電源と、非画像形成時に、前記トナー像形成手段により前記像担持体に形成した所定のトナー像を前記中間転写体に転写し、前記ブラシ電源から前記ブラシ部材に電圧を印加して前記所定のトナー像のトナーを前記ブラシ部材に回収し、該回収したトナーを前記中間転写体に吐出し、該吐出したトナーを前記中間転写体から前記像担持体に転移させて、前記ブラシ部材に堆積した紙粉を減少させるクリーニング動作を実行させる制御手段と、を有し、前記制御手段は、記録材の搬送方向と略直交する幅方向の長さが所定の長さである所定のサイズの記録材の所定枚数に画像を形成した場合に、少なくとも前記中間転写体の移動方向と略直交するスラスト方向の両端部側の前記２次転写部で前記所定のサイズの記録材の前記幅方向の端部に接触する領域を含む前記中間転写体の領域に前記所定のトナー像を転写し、前記吐出しを行っている時に前記接触部を通過した前記中間転写体の移動方向に関する領域を、前記電界形成手段により前記第１の電界を形成した１次転写部と前記第２の電界を形成した１次転写部とを含む前記複数の１次転写部を通過させることで、前記吐出したトナーを前記複数の１次転写部のうち少なくとも２つで前記中間転写体から前記像担持体に転移させるように制御す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、ブラシ部材に紙粉が堆積することにより発生する中間転写体のクリーニング不良を抑制することができると共に、特定の画像形成部の回収負荷の増大による不具合を抑制することができる。

画像形成装置の概略断面図である。 ブラシ部材の斜視図である。 画像形成装置の要部の制御態様を示すブロック図である。 ２次転写残トナーの吐出し工程を説明するためのチャート図である。 ブラシ部材に堆積した紙粉を示す模式図である。 ブラシ部材の長手方向における各部の位置関係を示す模式図である。 ブラシクリーニング動作での補助トナーの搬送過程を示す模式図である。 ブラシクリーニング動作でブラシ部材に印加する電圧のチャート図である。 ブラシ部材から紙粉が吐出される様子を示す模式図である。 ブラシクリーニング動作での補助トナーの搬送過程を示す模式図である。 ブラシクリーニング動作でブラシ部材に印加する電圧のチャート図である。

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及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することのできる、中間転写方式を採用したタンデム型のレーザビームプリンタである。

画像形成装置１００は、複数の画像形成部（ステーション）として、第１、第２、第３、第４の画像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを有する。第１〜第４の画像形成部１０ａ〜１０ｄは、周回移動可能な中間転写体としての中間転写ベルト６の表面の移動方向（回転方向）に沿って上流側からこの順序で一列に配列されている。本実施例では、第１、第２、第３、第４の画像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する。

なお、本実施例では、各画像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの構成及び動作は、後述する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、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表す符号の末尾のａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して、当該要素について総括的に説明する。本実施例では、画像形成部１０は、後述する感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置４、１次転写ローラ５、ドラムクリーナ７を有して構成される。

画像形成部１０は、像担持体としての回転可能なドラム型の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、駆動手段（図示せず）によって図中矢印Ｒ１方向（図中反時計回り）に回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、像担持体帯電手段としてのローラ型の像担持体帯電部材である帯電ローラ２により、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れる。帯電工程時に、帯電ローラ２には、帯電電圧供給手段としての帯電電源（高圧電源回路）３１（図３）により、所定の帯電バイアス（帯電電圧）が印加される。

帯電された感光ドラム１の表面は、露光装置（レーザスキャナ）３により画像情報に応じたレーザ光Ｌが照射され、これにより感光ドラム１上に静電潜像（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、現像手段としての現像装置４によって、現像剤としてのトナーを用いてトナー像として現像（可視化）される。本実施例では、現像装置４は、反転現像方式で感光ドラム１上の静電潜像を現像する。すなわち、一様に帯電処理された後に露光によって電位が減衰した露光部に、感光ドラム１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーが付着する。つまり、本実施例では、現像時のトナーの帯電極性（トナーの正規の帯電極性）は負極性である。現像工程時に、現像装置４が備える現像剤担持体としての現像ローラには、現像電圧供給手段としての現像電源（高圧電源回路）３２（図３）により、所定の現像バイアス（現像電圧）が印加される。

本実施例では、各画像形成部１０の帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４が、複数の感光ドラム１のそれぞれにトナー像を形成するトナー像形成手段を構成する。

各感光ドラム１ａ〜１ｄと対向して、中間転写体としての無端状のベルトである中間転写ベルト６が配置されている。中間転写ベルト６は、複数の支持部材（張架ローラ）として、テンションローラ６１、駆動ローラ６２及び補助ローラ６３の３個のローラに掛け回されて張架されている。本実施例では、中間転写ベルト６は、負荷がかけられていない状態で円筒状、かつ、無端ベルト状のフィルムで構成されている。中間転写ベルト６は、駆動ローラ６２が回転駆動されることによって、図中矢印Ｒ２方向（図中時計回り）に周回移動（回転）する。本実施例では、感光ドラム１の表面の移動速度（周速度）と、中間転写ベルト６の表面の移動速度（周速度）とは略等速度である。中間転写ベルト６の内周面側において、中間転写ベルト６を挟んで各感光ドラム１と対向する位置には、１次転写手段としてのローラ型の１次転写部材である各１次転写ローラ５が配置されている。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト６を介して感光ドラム１に向けて押圧され、感光ドラム１と中間転写ベルト６とが接触する１次転写部（１次転写ニップ部）Ｎ１を形成する。

上述のように感光ドラム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、中間転写ベルト６上に転写（１次転写）される。この時、１次転写ローラ５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１次転写バイアス（１次転写電圧）が、１次転写電圧供給手段としての１次転写電源（高圧電源回路）５０から印加される。これにより、１次転写工程時には、１次転写部Ｎ１に、正規の帯電極性に帯電したトナーを感光ドラム１側から中間転写ベルト６側へと移動させる（付勢する）方向の電界が形成される。１次転写ローラ５と１次転写電源５０とは、１次転写部Ｎ１に電界を形成する電界形成手段を構成する。例えばフルカラー画像の形成時には、上述のようにして各感光ドラム１ａ〜１ｄに形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラッックの４色のトナー像が、各１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄにおいて順次重ね合わせるようにして転写される。

１次転写工程において中間転写ベルト６に転写されずに感光ドラム１上に残留したトナーは、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーナ７によって、感光ドラム１上から除去されて回収される。ドラムクリーナ７は、クリーニング部材として、感光ドラム１の表面に当接して配置された、板状の弾性体で形成されたクリーニングブレード７１を有する。また、ドラムクリーナ７は、クリーニングブレード７１によって感光ドラム１の表面から除去されたトナーを回収する回収トナー容器７２を有する。

中間転写ベルト６の外周面側において、中間転写ベルト６を挟んで駆動ローラ６２と対向する位置には、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８が配置されている。２次転写ローラ８は、中間転写ベルト６を介して駆動ローラ６２に向けて押圧され、中間転写ベルト６と２次転写ローラ８とが接触する２次転写部（２次転写ニップ部）Ｎ２を形成する。中間転写ベルト６上に形成されたトナー像は、２次転写部Ｎ２において、２次転写ローラ８の作用により、記録材Ｓ上に転写（２次転写）される。記録用紙などの記録材Ｓは、記録材供給カセット２１に収容されており、供給ローラ２２によって記録材供給カセット２１から送り出された後、レジストローラ対２３によって２次転写部Ｎ２に所定のタイミングにて供給される。それと略同時に、２次転写ローラ８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２次転写バイアス（２次転写電圧が、２次転写電圧供給手段としての２次転写電源（高圧電源回路）２６から印加される。これにより、２次転写工程時には、２次転写部Ｎ２に、正規の帯電極性に帯電したトナーを中間転写ベルト６側から記録材Ｓ側へと移動させる（付勢する）方向の電界が形成される。

２次転写工程において記録材Ｓに転写されずに中間転写ベルト６上に残留した２次転写残トナー（残留トナー）は、帯電部材としてのブラシ部材であるクリーニングブラシ（以下、単に「ブラシ」ともいう。）１１により均一に散らされると共に、電荷が付与される。ブラシ１１には、クリーニング電圧供給手段としてのクリーニング電源（高圧電源回路）１３が接続されている。ブラシ１１とクリーニング電源１３とは、中間転写体クリーニング手段を構成する。ブラシ１１は、中間転写ベルト６の移動方向において２次転写部Ｎ２よりも下流、かつ、１次転写部Ｎ１（より詳細には最上流の第１の画像形成部１０ａの１次転写部Ｎ１ａ）よりも上流で中間転写ベルト６に接触するように配置されている。ブラシ１１と中間転写ベルト６との接触部を、以下「クリーニング部ＣＬ」ともいう。特に、本実施例では、ブラシ１１は、中間転写ベルト６の外周面側において、中間転写ベルト６を挟んで駆動ローラ６２と対向する位置に配置されており、中間転写ベルト６を介して駆動ローラ６２に向けて押圧されている。なお、駆動ローラ６２は、電気的に接地（グランドに接続）されている。これにより、ブラシ１１は、第１の画像形成部１０ａの１次転写部Ｎ１ａよりも上流で、２次転写工程後に中間転写ベルト６上に残留した２次転写残トナーを帯電させる。ブラシ１１により電荷が付与された２次転写残トナーは、少なくとも１つの画像形成部１０、本実施例では第１の画像形成部１０ａの感光ドラム１ａに転移する（逆転写される）。この電荷が付与された２次転写残トナーの感光ドラム１ａへの転移は、感光ドラム１ａから中間転写ベルト６へのトナー像の１次転写と同時に行うことができる。そして、感光ドラム１ａに転移した２次転写残トナーは、ドラムクリーナ７ａによって感光ドラム１ａ上から除去されて回収される。ブラシ１１の構成や作用に関しては後述して更に詳しく説明する。

なお、本実施例では、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７とは、一体的に画像形成装置１００の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを構成している。また、テンションローラ６１、駆動ローラ６２及び補助ローラ６３に張架された中間転写ベルト６、１次転写ローラ５ａ〜５ｄ等によって、画像形成装置１００の装置本体に対して着脱可能な中間転写ユニットが構成されている。

２．転写部材、中間転写体、クリーニング部材及び帯電部材
次に、本実施例における転写部材、中間転写体、クリーニング部材及び帯電部材について更に説明する。

（１）１次転写ローラ
１次転写ローラ５としては、体積抵抗率が１×１０^５〜１×１０^９Ωｃｍ、ゴム硬度が３０°（アスカーＣ硬度計）の弾性ローラを用いた。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト６を介して感光ドラム１に対し、総圧約９．８Ｎで押圧される。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト６の回転に伴い、従動して回転する。１次転写ローラ５には、１次転写電源５０から、−２．０〜３．５ｋＶの電圧を印加することが可能となっている。

（２）中間転写ベルト
中間転写ベルト６としては、基層と表層とからなる２層構成のものを用いた。基層は、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を主成分とするものであり、表層は、基層の表面にアクリル樹脂をコーティングして形成したものである。中間転写ベルト６は、厚さが６５μｍ、周長が７１２ｍｍ、体積抵抗率が１×１０^８〜１×１０^１１Ωｃｍである。中間転写ベルト６は、駆動ローラ６２により移動方向に１４８ｍｍ／秒の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。

なお、本実施例では、中間転写ベルト６の基層の材料としてＰＥＮを用いているが、これに限定されるものではない。また、本実施例では、中間転写ベルト６として２層構成のベルトを用いたが、２層構成に限定されるものではない。

（３）クリーニングブレード
ドラムクリーナ７が備えるクリーニングブレード７１としては、ポリウレタン樹脂からなるものを用いた。クリーニングブレード７１の硬度は、７０°（ＪＩＳＡ硬度計）である。クリーニングブレード７１の寸法は、長手方向（感光ドラム１の回転軸線方向）の長さが２３０ｍｍ、短手方向（長手方向と略直交する方向）の長さが１２ｍｍである。クリーニングブレード７１は、短手方向の片側（感光ドラム１に当接する自由端側とは反対側の固定端側）の５ｍｍは金属板金に固定され、自由長は７ｍｍとした。また、クリーニングブレード７１は、感光ドラム１に対してカウンター方向（自由端が感光ドラム１の回転方向の上流側を向く方向）に当接される。クリーニングブレード７１の設定角度（当接部における感光ドラム１の接線とクリーニングブレード７１の長手方向に延在する側面とのなす角度）は２５°とした。また、クリーニングブレード７１の感光ドラム１に対する侵入量（感光ドラム１によって変形されていないと仮定した場合のクリーニングブレード７１の先端の位置と当接部との間の感光ドラム１の法線方向の距離）は１ｍｍとした。

（４）ブラシ
図２は、本実施例における帯電部材としてのブラシ１１の斜視図である。ブラシ１１としては、体積抵抗率が１×１０^６〜１×１０^９Ωｃｍの導電性を有するナイロン製の繊維で形成された起毛部を有するものを用いた。ブラシ繊維には、繊維密度が１１０Ｆ／ｍｍ^２、繊度が６デニールのものを用いた。ブラシ１１の寸法は、繊維長が５ｍｍ、繊維起毛部の長手方向（中間転写ベルト６の移動方向と略直交する方向）の長さが２２６ｍｍ、短手方向（中間転写ベルト６の移動方向と略平行な方向）の幅が４ｍｍである。ブラシ１１は、中間転写ベルト６の画像形成領域（中間転写ベルト６の移動方向と略直交する方向におけるトナー像を担持することが可能な領域）の中央に対して略対称に配置されている。また、ブラシ１１は、中間転写ベルト６に対して固定配置（移動する中間転写ベルト６を摺擦するように移動不可能に固定）されている。ブラシ１１の先端位置は、中間転写ベルト６の表面に対して侵入量（中間転写ベルト６によって変形されていないと仮定した場合のブラシ１１の先端の位置と接触部との間の中間転写ベルト６の法線方向の距離）が１．０ｍｍとなるように設定されている。また、ブラシ１１は、中間転写ベルト６を介して駆動ローラ６２に対し加圧されている。

このように、ブラシ１１は、中間転写ベルト６の移動に伴って中間転写ベルト６の表面を摺擦する。そして、ブラシ１１には、クリーニング電源１３から、−２．０〜＋４．０ｋＶの電圧を印加することが可能となっている。

３．制御態様
図３は、本実施例の画像形成装置１００の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。本実施例では、画像形成装置１００の各部の動作は、画像形成装置１００の装置本体に設けられた制御手段としての制御部６０によって制御される。制御部６０は、演算制御部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ）などを備えており、演算制御部が記憶部に記憶されたプログラムやデータに従って画像形成装置１００の各部の動作を統括的に制御する。本実施例との関係では、制御部６０は、各種電源１３、２６、３１、３２、５０、露光装置３、感光ドラム１や中間転写ベルト６の駆動部１５などを制御して、画像形成動作を実行させると共に、後述のブラシクリーニング動作を実行させる。

なお、本実施例では、クリーニング電源（ブラシ電源）１３は、定電圧出力部と電流検出部とを備えている。クリーニング電源１３は、所定の電圧値の定電圧制御された電圧をブラシ１１に印加することができる。また、クリーニング電源１３は、電流検出部で検出されるブラシ１１（クリーニング電源１３）を流れる電流が所定の電流となるように定電圧出力部の出力を変更することで、定電流制御された電圧をブラシ１１に印加することができる。

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画像出力動作（ジョブ、印刷動作）を実行する。ジョブは、一般に、画像形成工程、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に対する画像形成を連続して行う際（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。後述するブラシクリーニング動作は、非画像形成時に実行される。

４．紙粉の堆積
前述のように、２次転写残トナーは、ブラシ１１によって帯電されて、第１の画像形成部１０ａの感光ドラム１ａに転移させられる。この時、ブラシ１１には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の電圧が印加される。これにより、多くの２次転写残トナーは、均一に正極性の所定の電位に帯電され、第１の画像形成部１０ａの１次転写ローラ５ａに印加されている正極性の電圧の作用により、感光ドラム１ａに転移する。一方、この時、正極性に帯電させられず、負極性に帯電している２次転写残トナーは、ブラシ１１に付着する（１次回収される）。そのため、非画像形成時（後回転工程時など）に、ブラシ１１に付着しているトナーを中間転写ベルト６に戻す（吐出す）動作が行われる。図４は、ジョブの最終画像の２次転写残トナーがクリーニング部ＣＬを通過している時、またその直後の当該ジョブの後回転工程時にブラシ１１からトナーを吐出している時にクリーニング電源１３がブラシ１１に印加する電圧の推移を示している。

２次転写工程において記録材Ｓに転写されずに中間転写ベルト６上に残留する２次転写残トナーには、正負両極性のトナーが混在している。この２次転写残トナーがクリーニング部ＣＬを通過する際、ブラシ１１にはクリーニング電源１３からトナーの正規の帯電極性（２次転写工程前の中間転写ベルト６上のトナーの帯電極性）とは逆極性である正極性の電圧（図４のＶ１）が印加される。この時、２次転写残トナーのうち正極性のトナーは、ブラシ１１から正極性の放電を受けて通過するが、負極性のトナーはブラシ１１内に１次回収される。このトナーをブラシ１１から吐出すために、本実施例ではジョブの最終画像の２次転写残トナーがクリーニング部ＣＬを通過した後の後回転工程時に吐出し工程が実施される。つまり、ブラシ１１に１次回収されたトナーは負極性であるため、ブラシ１１に負極性の電圧（図４のＶ２）が印加されることで、１次回収トナーを中間転写ベルト６上に吐出すことができる。さらに、ブラシ１１に印加する電圧の極性を比較的短い時間間隔（本実施例では１００ｍｓｅｃ）で交互に切替えることで、極性の切替え時（Ｖ１→Ｖ２）に効率的にトナーを吐出すことができる。中間転写ベルト６上に吐出された２次転写残トナーは、例えば第１の画像形成部１０ａの１次転写部Ｎ１ａで中間転写ベルト６から感光ドラム１ａへと転移させられ、ドラムクリーナ７ａによって回収される。この時、１次転写ローラ５ａには、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性の電圧が印加される。

このような制御により、画像形成時にブラシ１１に溜まるトナーを非画像形成時（本実施例では後回転工程時）に吐出すことで、装置寿命を通して中間転写ベルト６の良好なクリーニング性能を得ることができる。

しかしながら、前述のように、中間転写ベルト６に接触して配置されたブラシ１１を用いる場合、ブラシ１１に紙粉が堆積することによる中間転写ベルト６のクリーニング不良が発生することがあることがわかった。

特に、紙粉が多量に発生しやすい記録材Ｓに対して大量に画像形成を行った場合などに、ブラシ１１の長手方向における記録材Ｓの両端のコバ部に対応する位置において、局所的に紙粉がブラシ１１の隙間を埋めるようにして堆積しやすい。この堆積した紙粉が、ブラシ１１の隙間の容量を超えると、紙粉の堆積がブラシ１１の長手方向に広がり始める。そして、この紙粉の堆積の広がりが、ブラシ１１の長手方向において、コバ部に対応する位置の内側の、中間転写ベルト６の画像形成領域に対応する位置にまで侵入すると、中間転写ベルト６のクリーニング不良が発生する場合があることがわかった。

このように、紙粉の堆積度合いから、中間転写ベルト６のクリーニング不良の発生する可能性のある領域が、どの程度画像形成領域の内側に侵入してきているか判断することができる。

図５は、ブラシ１１に紙粉Ｐが堆積した様子を中間転写ベルト６の移動方向と略直交する方向に見た断面図である。また、図６は、ブラシ１１の長手方向における紙粉Ｐが堆積する位置を示している。

５．ブラシクリーニング動作
次に、上述の紙粉の堆積による中間転写ベルト６のクリーニング不良を抑制するために本実施例において実施するブラシクリーニング動作（クリーニング動作）について説明する。ここでは、記録材Ｓとして、後述する評価において使用されるＡ４サイズ紙を想定して説明する。また、ここでは、中間転写ベルト６の移動方向と略直交する方向、並びに、該方向と略平行であるブラシ１１の長手方向及び記録材Ｓの搬送方向と略直交する方向を、「スラスト方向」ともいう。

本実施例におけるブラシクリーニング動作は、主に、補助トナー転写工程、補助トナー１次回収工程、補助トナー及び紙粉吐出し工程、補助トナー及び紙粉回収工程の４工程からなる。各工程に関して以下で説明する。本実施例では、Ａ４サイズ紙の２５０枚に画像形成するごとに１回、非画像形成時としての後回転工程時や紙間工程時に、ブラシクリーニング動作が実施される。

（１）補助トナー転写工程
ブラシクリーニング動作では、最初に補助トナー像（クリーニング補助トナー像）Ｔｃが中間転写ベルト６上に形成される。図６は、スラスト方向における記録材Ｓ（Ａ４サイズ紙：幅２１０ｍｍ）と中間転写ベルト６とブラシ１１との位置関係、記録材Ｓのコバ部に対応する位置に堆積する紙粉Ｐ、及び補助トナー像Ｔｃの形成領域を示している。

図６に示すとおり、スラスト方向においてＡ４サイズの記録材Ｓのコバ部に対応する位置をまたぐ中間転写ベルト６の領域に、補助トナー像Ｔｃを形成する。すなわち、本実施例では、第１〜第４の画像形成部１０ａ〜１０ｂの少なくとも１つにおいて、感光ドラム１上に前述の帯電、露光、現像の各工程と同様にして所定のトナー像である補助トナー像Ｔｃを形成する。そして、この補助トナー像Ｔｃを、前述の１次転写工程と同様にして中間転写ベルト６上に転写する。本実施例では、補助トナー像Ｔｃの形成領域は、スラスト方向に関してはＡ４サイズの記録材Ｓのコバ部に対応する位置に対して内側４ｍｍ、外側３ｍｍの７ｍｍ幅、中間転写ベルト６の移動方向に関しては３０ｍｍの長さの、長方形領域である。なお、本実施例では、Ａ４サイズ紙のスラスト方向の両端部の余白（左右余白）は５ｍｍであり、上記コバ部に対応する位置の内側の補助トナーＴｃの形成領域は、該左右余白の範囲内に収められている。これにより、仮に補助トナー像Ｔｃの影響が後続の画像形成時に生じた場合でも、画像形成領域内にその影響がおよぶことを抑制することができる。

このように、所定のトナー像である補助トナー像Ｔｃは、２次転写部Ｎ２で記録材Ｓの搬送方向と略直交する方向の端部に接触する領域を含む中間転写ベルト６の領域に転写されることが好ましい。特に、本実施例では、補助トナー像Ｔｃは、中間転写ベルト６の移動方向と略直交する方向の両端部側の、２次転写部Ｎ２で記録材Ｓの搬送方向と略直交する方向の端部に接触する領域をまたぐ領域にそれぞれ転写される。また、２次転写部Ｎ２で記録材Ｓの搬送方向と略直交する方向の両端部に接触する領域より内側の中間転写ベルト６の領域に転写される補助トナー像Ｔｃは、２次転写部Ｎ２で記録材Ｓの余白領域に接触する中間転写ベルト６の領域内に転写されることが好ましい。

図７（ａ）は、中間転写ベルト６上の補助トナー像Ｔｃが２次転写部Ｎ２へと搬送される様子を示している。本実施例では、補助トナー像Ｔｃが２次転写ローラ８に付着することを抑制するために、補助トナー像Ｔｃが２次転写部Ｎ２を通過する時には、２次転写電源２６から２次転写ローラ８にトナーの正規の帯電極性と同極性である負極性の電圧が印加される。本実施例では、この電圧の印加は、補助トナー像Ｔｃが形成された中間転写ベルト６の領域が２次転写部Ｎ２に到達する前から、２次転写部Ｎ２を通過した後まで維持される。

なお、本実施例では、補助トナー像Ｔｃは、中間転写ベルト６の移動方向において最下流の第４の画像形成部１０ｄでブラック色のトナーで形成される。これにより、中間転写ベルト６により補助トナー像Ｔｃをクリーニング部ＣＬに搬送するまでの時間を低減して、ブラシクリーニング動作に要する時間を低減することができる。ただし、補助トナー像Ｔｃはいずれの画像形成部１０でいずれの色のトナーで形成してもよく、また複数の画像形成部１０で複数色のトナーを重ね合わせるようにして形成してもよい。つまり、補助トナー像Ｔｃは、少なくとも１つの感光ドラム１に形成して、中間転写ベルト６に転写すればよい。

（２）補助トナー１次回収工程
次に、中間転写ベルト６上に形成され、２次転写部Ｎ２を通過した補助トナー像Ｔｃのトナーは、ブラシ１１で１次回収される。なお、補助トナー像Ｔｃを構成するトナーを「補助トナー」と呼び、該補助トナーについても補助トナー像と同じ符号「Ｔｃ」を付すこととする。

図７（ｂ）は、中間転写ベルト６上の補助トナー像Ｔｃがブラシ１１と中間転写ベルト６との接触部であるクリーニング部ＣＬへと搬送される様子を示している。中間転写ベルト６上の補助トナー像Ｔｃは負極性の補助トナーＴｃで構成されている。この補助トナーＴｃがクリーニング部ＣＬを通過する時に、クリーニング電源１３からブラシ１１にトナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の電圧が印加される。本実施例では、この電圧の印加は、補助トナー像Ｔｃが形成された中間転写ベルト６の領域がクリーニング部ＣＬに到達する前から、クリーニング部ＣＬを通過した後まで維持される。これにより、補助トナーＴｃはブラシ１１に１次回収される。本実施例では、ブラシ１１の回収能力を考慮して、補助トナー像Ｔｃの中間転写ベルト６の移動方向における長さを３０ｍｍとした。

図８は、本実施例におけるブラシクリーニング動作においてクリーニング電源１３がブラシ１１に印加する電圧の推移を示している。本実施例では、補助トナー１次回収工程でブラシ１１に印加する電圧は、目標電流値１０μＡで定電流制御された電圧Ｖｉとした。このようにブラシ１１に印加する電圧を定電流制御することで、スラスト方向において中間転写ベルト６のコバ部に対応する位置の近傍にのみ存在する補助トナーＴｃを、効率よくブラシ１１で１次回収することができる。

なお、補助トナーＴｃは、クリーニング部ＣＬにおいてブラシ１１によって散らされるが、スラスト方向におけるブラシ１１のコバ部に対応する位置の近傍の領域に、その他の領域よりも相対的に多くの補助トナーＴｃが１次回収される。

（３）補助トナー及び紙粉吐出し工程
次に、ブラシ１１に１次回収された補助トナー像Ｔｃは、中間転写ベルト６上に吐出される。この時、ブラシ１１に堆積している紙粉が、補助トナーＴｃと一緒に中間転写ベルト６上に吐出される。

図７（ｃ）は、中間転写ベルト６上に吐出された補助トナーＴｃが搬送される様子を示している。本実施例では、中間転写ベルト６の補助トナー像Ｔｃが形成された領域がクリーニング部ＣＬを通過した後に、クリーニング電源１３からブラシ１１にトナーの正規の帯電極性と同極性である負極性の電圧が印加される。さらに、クリーニング電源１３からブラシ１１に印加する電圧の極性を比較的短い時間間隔（本実施例では１００ｍｓｅｃ）で交互に切替えることが行われる。これにより、ブラシ１１に１次回収された補助トナーＴｃ、及びブラシ１１に堆積している紙粉を効率的に中間転写ベルト６上に吐出すことができる。

本実施例では、図８に示すように、補助トナー及び紙粉吐出し工程でブラシ１１に印加する正負それぞれの極性の電圧は、目標電圧値＋１．５ｋＶ、−１．５ｋＶで定電圧制御された電圧とした。また、補助トナー及び紙粉吐出し工程では、ブラシ１１に印加する電圧は、１００ｍｓｅｃ間隔で極性を切替えた。ブラシ１１に１次回収された補助トナーＴｃの極性は主に負極性であるので、図７（ｃ）に示すように主にブラシ１１に負極性の電圧を印加した際に補助トナーＴｃは中間転写ベルト６上に吐出される。

ここで、ブラシ１１に１次回収された補助トナーＴｃと一緒に紙粉も吐出されるメカニズムについて説明する。紙粉繊維の大きさは紙の種類やコバの裁断状態によって様々だが、ブラシ１１に絡まり堆積する紙粉繊維を調べたところ、０．５ｍｍ〜２ｍｍの長さのものが多く確認された。小さい紙粉繊維（〜０．５ｍｍ）はブラシ１１をすり抜けることができるが、それ以上大きい紙粉繊維は高密度なブラシ繊維間に絡まってすり抜けることができなかったものと考えられる。一方、一般的なトナーの粒径は数μｍ〜数十μｍ程度であり、紙粉繊維の大きさに対して小さい。よって、前述の補助トナー１次回収工程では、補助トナーＴｃは、ブラシ繊維間及び紙粉繊維間に入り込む形で回収される。その様子を図９（ａ）に示す。補助トナーＴｃが紙粉繊維間に入りこむことで、補助トナー及び紙粉吐出し工程でブラシ１１に負極性の電圧を印加した際に、負極性の補助トナーＴｃの移動に伴って、紙粉繊維の一部も中間転写ベルト６上に吐出される。この時、ブラシ１１の中間転写ベルト６の移動方向下流側の紙粉Ｐから吐出される。これにより、下流側の紙粉Ｐが堆積していることによって上流側に堆積していた紙粉Ｐは下流側に移動する。その様子を図９（ｂ）に示す。このようにして、ブラシ１１に補助トナー像Ｔｃを１次回収した状態で、好ましくはブラシ１１に印加する電圧の極性の切替えを比較的短い間隔で複数回行うことで、ブラシ１１内に堆積した紙粉Ｐが下流側から順次吐出される。

（４）補助トナー及び紙粉回収工程
次に、中間転写ベルト６上に吐出された補助トナーＴｃ及び紙粉Ｐは、１次転写部Ｎ１で感光ドラム１に転移して、ドラムクリーナ７によって回収される。

ここで、補助トナー及び紙粉吐出し工程では、中間転写ベルト６上に局所的に多量のトナーと紙粉とが吐出されるため、これを１つの画像形成部１０で全て回収しようとすると、その画像形成部１０のクリーニングブレード７１への負荷が集中する。その結果、その画像形成部１０で感光ドラム１のクリーニング不良が発生する可能性がある。

また、中間転写ベルト６上に吐出された補助トナーＴｃの極性は主に負極性であるが、紙粉Ｐの極性は紙の種類などによって様々である。そのため、中間転写ベルト６上に吐出された補助トナーＴｃ及び紙粉Ｐは、１次転写部Ｎ１に印加する電圧の極性を正負両極性に切替えて、感光ドラム１に転移させることが好ましい。特に、タンデム型の画像形成装置１００では、複数の画像形成部１０のうち少なくとも２つの１次転写部Ｎ１に印加する電圧の極性を異ならせて、補助トナーＴｃ及び紙粉Ｐをいずれかの画像形成部１０に振分けて回収することができる。

そこで、本実施例では、補助トナー及び紙粉の吐出しを行っている時にクリーニング部ＣＬを通過した中間転写ベルト６の領域を、互いに向きの異なる第１の電界と第２の電界とをそれぞれ形成した１次転写部Ｎ１を含む複数の１次転写部Ｎ１を通過させる。これにより、補助トナー及び紙粉を少なくとも２つの１次転写部Ｎ１で中間転写ベルト６から感光ドラム１に転移させるようにする。ここで、第１の電界は、正規の帯電極性に帯電したトナーを像担持体側から中間転写側に付勢する（移動させる）向きの電界である。つまり、第１の電界は、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナー（或いは紙粉）を中間転写体側から像担持体側に付勢する（移動させる）向きの電界である。また、第２の電界は、第１の電界とは逆向きの電界である。つまり、第２の電界は、正規の帯電極性に帯電したトナー（或いは紙粉）を中間転写側から像担持体側に付勢する（移動させる）向きの電界である。

特に、本実施例では、４つの画像形成部１０ａ〜１０ｄに補助トナーＴｃ及び紙粉Ｐを振分けて回収することで、各画像形成部１０の回収負荷を分散する。これにより、中間転写ベルト６のクリーニング不良を抑制すると共に、感光ドラム１のクリーニング不良の発生の可能性も低減することが可能となる。

表１は、本実施例における補助トナー及び紙粉回収工程で各画像形成部１０の１次転写部Ｎ１に印加する電圧の極性の組合せパターン（以下、単に「極性の組合せパターン」ともいう。）を示す。表１中の「−」は、該当する画像形成部１０の１次転写ローラ５に負極性の電圧を印加すること、「＋」は正極性の電圧を印加することを意味する。

本実施例では、ブラシクリーニング動作を実施するごとに、表１に示すように極性の組合せパターンをＡ〜Ｄに順次切替える。本実施例ではＡ４サイズ紙の２５０枚に画像形成するごとに１回、ブラシクリーニング動作が実施される。

最初のブラシクリーニング動作の実施タイミングでは、補助トナー及び紙粉吐出し工程において中間転写ベルト６上に吐出された補助トナーＴｃ及び紙粉が第１の画像形成部１０ａの１次転写部Ｎ１ａに到達する前に、極性の組合せパターンをパターンＡにする。本実施例では、このパターンＡでの電圧の印加は、補助トナー及び紙粉吐出し工程時にクリーニング部ＣＬを通過した中間転写ベルト６の領域が、最上流の１次転写部Ｎ１に到達する前から、最下流の１次転写部Ｎ１ｄを通過した後まで維持される。パターンＡでは、補助トナーＴｃ及び紙粉Ｐのうち負極性のものは最初に第１の画像形成部１０ａで回収され、第１の画像形成部１０ａで回収しきれなかったものは第４の画像形成部１０ｄで回収される。つまり、この時、第１、第４の画像形成部１０ａ、１０ｄの１次転写部Ｎ１ａ、Ｎ１ｄに、第２の電界が形成される。一方、補助トナーＴｃ及び紙粉Ｐのうち正極性のものは、最初に第２の画像形成部１０ｂで回収され、第２の画像形成部１０ｂで回収しきれなかったものは第３の画像形成部１０ｃで回収される。つまり、この時、第２、第３の画像形成部１０ｂ、１０ｃの１次転写部Ｎ１ｂ、Ｎ１ｃに、第１の電界が形成される。

次のブラシクリーニング動作の実施タイミングでは、補助トナー及び紙粉回収工程において極性の組合せパターンをパターンＢにする。このように表１に示す極性の組合せパターンＡ〜Ｄを、ブラシクリーニング動作の実施タイミングごとにＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａ→・・・といったように切替えていく。これにより、長期的に見れば、補助トナーＴｃ及び紙粉Ｐを４つの画像形成部１０ａ〜１０ｄに略均等に振分けて回収することができ、各画像形成部１０の回収負荷を分散させることができる。

なお、本実施例では表１に示すような極性の組合せパターンとしたが、これに限定されるものではない。ただし、少なくとも２つの画像形成部１０で１次転写部Ｎ１に印加する電圧の極性を異ならせて回収する。例えば、表１に示す極性の組合せパターンのうちパターンＡとパターンＣとを交互に用いるなどしてもよい。ただし、複数の感光ドラム１の数以上（典型的には複数の感光ドラム１と同数）の予め設定された極性の組合せパターンを、クリーニング動作を実行させるごとに順次変更することが好ましい。これにより、画像形成装置１００が有する複数の画像形成部１０の全てに補助トナー及び紙粉を略均等に振分けて回収することができる。また、例えば、紙粉Ｐの極性が主に補助トナーＴｃの極性と同じであることがわかっている場合などには、補助トナーＴｃの極性と同極性の電圧を印加する画像形成部１０の数を、それとは反対の極性の電圧を印加する画像形成部１０よりも増やしてもよい。また、所望により、複数の画像形成部１００のうち、１次転写部Ｎ１に特定の方向の電界を形成しない（例えば１次転写ローラ５に電圧を印加しない）画像形成部１０があってもよい。

ここで、本実施例では、１次転写ローラ５に印加する電圧の極性を変更することで、１次転写部Ｎ１に形成する電界の向きを変更した（なお、本実施例ではブラシクリーニング動作時には感光ドラム１は画像形成時と同様に帯電処理されている。）。しかし、これに限定されるものではなく、感光ドラム１と中間転写ベルト６との間に所望の電位差があれば、中間転写ベルト６から感光ドラム１に補助トナーＴｃ及び紙粉を転移させることができる。したがって、１次転写ローラ５に印加する電圧の制御に代えて又は加えて、帯電ローラ２による帯電処理や露光装置３による露光処理による感光ドラム１の表面電位の制御を行って、１次転写部Ｎ１に所望の電界を形成することができる。１次転写部Ｎ１に第１の電界を形成する場合には、中間転写体側を感光体側よりも相対的にトナーの正規の帯電極性とは逆極性側に高い電位とすればよい。また、１次転写部Ｎ１に第２の電界を形成する場合には、中間転写体側を像担持体側よりも相対的にトナーの正規の帯電極性側に高い電位とすればよい。

６．評価実験
次に、本実施例の効果を確認するために行った評価実験について説明する。

記録材Ｓとしては、紙粉の発生量が比較的多いことがわかっているＡ４サイズの炭酸カルシウム紙を用いた。評価環境は、低温低湿環境（温度及び湿度が１５℃、１０％）とした。そして、連続画像形成の耐久試験を実施した。この際、画像形成枚数が２５ｋ枚、５０ｋ枚、７５ｋ枚のタイミングで、次のような中間転写ベルト６のクリーニング不良の評価を実施した。１枚目が全面２００％印字画像（左右余白５ｍｍ）、２〜３枚目が全白となるような連続３枚のプリントを実施し、３枚目に現れる中間転写ベルト６のクリーニング不良に起因する画像不良を評価した。この評価実験を、上述のブラシクリーニング動作を２５０枚の画像形成ごとに１回実施する本実施例と、ブラシクリーニング動作を実施しない比較例とについて行った。比較例の画像形成装置１００の構成及び動作は、ブラシクリーニング動作を実施しないことを除いて本実施例の画像形成装置１００のものと実質的に同じとした。結果を表２に示す。

表２には、左右余白５ｍｍの内側の画像形成領域に、どの程度クリーニング不良が侵入したかを示している。比較例では画像形成枚数が増えるにつれて、クリーニング不良の侵入量が増えているのに対して、本実施例ではクリーニング不良の発生を抑えることができた。また、画像形成枚数が７５ｋ枚の時点でのブラシ１１に溜まっている紙粉を観察すると、比較例ではスラスト方向においてＡ４サイズ紙のコバ部に対応する位置から約１３ｍｍ内側まで紙粉が堆積していた。これに対して、本実施例ではコバ部に対応する位置から約４ｍｍ程度内側までに抑えられていることが確認できた。

なお、本実施例ではＡ４サイズ紙を想定して説明したが、サイズの異なる記録材Ｓを用いる場合には、サイズごとに画像形成枚数をカウントすることができる。そして、各サイズの積算画像形成枚数が所定枚数に達するごとに、各サイズの記録材Ｓに対応するブラシクリーニング動作を実施することができる。このとき、各サイズの記録材Ｓに対応するブラシクリーニング動作では、それぞれ該当するサイズの記録材Ｓのコバ部に対応する位置の近傍（好ましくはコバ部に対応する位置をスラスト方向にまたぐ領域）に補助トナー像Ｔｃを形成するようにする。このように、典型的には、同一のサイズの記録材Ｓの所定枚数に画像を形成するごとにブラシクリーニング動作を実行させる。

以上、本実施例によれば、ブラシ１１に紙粉が堆積することにより発生する中間転写ベルト６のクリーニング不良を抑制することができる。

［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のものと同じである。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、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。

１．本実施例のブラシクリーニング動作
実施例１では、中間転写ベルト６のクリーニング不良の発生は抑えることができたが、スラスト方向におけるブラシ１１のＡ４サイズ紙のコバ部に対応する位置付近に紙粉が確認された。実施例１では、画像形成枚数２５０枚に１回の頻度でブラシクリーニング動作を実施したが、さらに頻繁に実施すれば、一時的に溜まる紙粉の量が少ないうちにブラシ１１からこまめに紙粉を吐出すことができるため効果は向上する。しかし、実施例１で説明したブラシクリーニング動作は、補助トナー転写工程から補助トナー及び紙粉回収工程までに約１０秒の時間を要する。そのため、ブラシクリーニング動作を実施する頻度を増やすと、その分頻繁にインタラプション（画像形成を行うことのできない調整動作の期間）が長くなってしまう。

そこで、本実施例では、１回のブラシクリーニング動作において中間転写ベルト６に形成する補助トナー像Ｔｃの数を複数とする。そして、各補助トナー像Ｔｃについて、実施例１と同様の補助トナー転写工程、補助トナー１次回収工程、補助トナー及び紙粉吐出し工程、補助トナー及び紙粉回収工程の４工程を行う。各工程に関して以下で説明する。ここでは、実施例１と同様、記録材Ｓとして、Ａ４サイズ紙を想定して説明する。また、本実施例においても、実施例１と同様、Ａ４サイズ紙の２５０枚に画像形成するごとに１回、非画像形成時としての後回転工程時や紙間工程時に、ブラシクリーニング動作が実施される。

（１）補助トナー転写工程
本実施例においても、図６に示す実施例１のものと同様の位置及びサイズの補助トナー像Ｔｃを形成する。ただし、本実施例では、図１０に示すように、中間転写ベルト６の移動方向の３か所に、実施例１と同様の補助トナー像Ｔｃを形成する。本実施例では、３個の補助トナー像Ｔｃは、中間転写ベルトの１周以内の３か所に形成される。これにより、１回のブラシクリーニング動作にかかる時間を低減することができる。以下、この３つの補助トナー像Ｔｃを、中間転写ベルト６に形成する順にＴｃ１、Ｔｃ２、Ｔｃ３とする。

実施例１と同様、この補助トナー像Ｔｃ１〜Ｔｃ３が２次転写部Ｎ２を通過する時には、２次転写ローラ８に負極性の電圧が印加される。本実施例では、この電圧の印加は、１個目の補助トナー像Ｔｃ１が形成された中間転写ベルト６の領域が２次転写部Ｎ２に到達する前から、３個目の補助トナー像Ｔｃ３が形成された中間転写ベルト６の領域が２次転写部Ｎ２を通過した後まで維持される。

なお、本実施例では３個の補助トナー像Ｔｃを形成するが、３個に限定されるもではなく、より少なくても、より多くてもよい。ただし、ブラシ１１の回収能力との関係で１個の補助トナー像の中間転写ベルト６の移動方向の長さを設定し、後述する各吐出し工程で十分に吐出しを行える補助トナー像間の間隔を確保しつつ、中間転写ベルト６の１周以内に形成できる数が好ましい。

（２）補助トナー１次回収工程、及び補助トナー及び紙粉吐出し工程
図１１は、本実施例におけるブラシクリーニング動作においてクリーニング電源１３がブラシ１１に印加する電圧の推移を示している。１個目の補助トナー像Ｔｃ１がクリーニング部ＣＬを通過する時に、クリーニング電源１３からブラシ１１にトナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の電圧Ｖｉが印加される。本実施例では、この電圧の印加は、１個目の補助トナー像Ｔｃ１が形成された中間転写ベルト６の領域がクリーニング部ＣＬに到達する前から、クリーニング部ＣＬを通過した後まで維持される。これにより、補助トナーＴｃ１はブラシ１１に１次回収される。そして、補助トナーＴｃ１が形成された中間転写ベルト６の領域がクリーニング部ＣＬを通過した後に、クリーニング電源１３からブラシ１１に短い間隔で極性が交互に切替えられる電圧が印加される。これにより、補助トナーＴｃ１及び紙粉Ｐが、ブラシ１１から中間転写ベルト６上に吐出される。ここまでの動作は実施例１と同様である。そして、本実施例では、後続の補助トナー像Ｔｃ２、Ｔｃ３に対しても、１個目の補助トナー像Ｔｃ１に対するものと同様の動作が繰り返し行われる。

補助トナーＴｃの１次回収と吐出しを複数回繰り返すことで、１回目の吐出し工程時に吐出しきれなかった紙粉に対して、２回目以降の１次回収時に補助トナーＴｃが再度入り込む。そして、その補助トナーＴｃの吐出し工程時に、ブラシ１１に残っていた紙粉を吐出すことができる。

（３）補助トナー及び紙粉回収工程
本実施例においても、実施例１と同様、各画像形成部１０の回収負荷の分散を目的として、補助トナーＴｃ及び紙粉Ｐを４つの画像形成部１０ａ〜１０ｄに振分けて回収する。

本実施例では、１回のブラシクリーニング動作において補助トナー及び紙粉吐出し工程が３回繰り返される。そのため、１回のブラシクリーニング動作における補助トナー及び紙粉吐出し工程ごとに、各画像形成部１０の１次転写部Ｎ１に印加する電圧の極性の組合せパターンを切替える。表３は、本実施例における極性の組合せパターンを示す。表３中のＡ〜Ｄは、それぞれ実施例１で説明した表１に示すＡ〜Ｄの極性の組合せパターンを意味する。

本実施例では、１回のブラシクリーニング動作において補助トナー及び紙粉吐出し工程を行うごとに、表３に示すように極性の組合せパターンをＡ〜Ｄに順次切替える。また、ブラシクリーニング動作を実施するごとに、表３に示すように極性の組合せパターンをＡ’〜Ｄ’に順次切替える。

最初のブラシクリーニング動作の実施タイミングでは、１回目の補助トナー及び紙粉吐出し工程で吐出された補助トナーＴｃ１及び紙粉Ｐが第１の画像形成部１０ａの１次転写部Ｎ１ａに到達する前に、極性の組合せパターンをパターンＡにする。これにより補助トナーＴｃ１及び紙粉Ｐのうち負極性のものは最初に第１の画像形成部１０ａで回収され、第１の画像形成部１０ａで回収しきれなかったものは第４の画像形成部１０ｄで回収される。一方、補助トナーＴｃ１及び紙粉Ｐのうち正極性のものは、最初に第２の画像形成部１０ｂで回収され、第２の画像形成部１０ｂで回収しきれなかったものは第３の画像形成部１０ｃで回収される。

そして、２回目の補助トナー及び紙粉吐出し工程で吐出された補助トナーＴｃ２及び紙粉Ｐに対しては、極性の組合せパターンがパターンＢに切替えられて、補助トナー及び紙粉回収工程が行われる。このとき、各画像形成部１０の１次転写部Ｎ１に印加する電圧は、２回目の補助トナー及び紙粉吐出し工程で吐出された補助トナーＴｃ２及び紙粉Ｐの回収に備えて、次のようにしてパターンＢへと切替えられていく。つまり、１回目に吐出された補助トナーＴｃ１及び紙粉Ｐが各１次転写部Ｎ１を通過した後、かつ、２回目に吐出された補助トナーＴｃ２及び紙粉Ｐが各１次転写部Ｎ１に到達する前に、上流側の画像形成部１０から順次印加する電圧の極性が切替えられていく。３回目の補助トナー及び紙粉吐出し工程で吐出された補助トナーＴｃ３及び紙粉Ｐに対しても、上記同様に極性の組合せパターンがパターンＣに切替えられることで、補助トナー及び紙粉回収工程が行われる。このようにして、合計３回の補助トナー及び紙粉回収工程が行われ、補助トナーＴｃ及び紙粉Ｐが４つの画像形成部１０ａ〜１０ｄに振分けて回収される。以上が表３に示すパターンＡ’である。

次のブラシクリーニング動作の実施タイミングでは、補助トナー及び紙粉回収工程における極性の組合せパターンをパターンＢ’にする。このように、表３に示す極性の組合せパターンＡ’〜Ｄ’を、ブラシクリーニング動作の実施タイミングごとにＡ’→Ｂ’→Ｃ’→Ｄ’→Ａ’→・・・といったように切替えていく。これにより、長期的に見れば、補助トナーＴｃ及び紙粉Ｐを４つの画像形成部１０ａ〜１０ｄに略均等に振分けて回収することができ、各画像形成部１０の回収負荷を分散させることができる。

なお、実施例１で説明したのと同様、極性の組合せパターンは、表３（表１）のものに限定されるものではない。ただし、実施例１の場合と同様、複数の感光ドラム１の数以上（典型的には複数の感光ドラム１と同数）の予め設定された極性の組合せパターンを、それぞれの補助トナー像Ｔｃに関する吐出しを行うごとに順次変更することが好ましい。複数の補助トナー像Ｔｃを形成する場合には、本実施例のようにそれぞれの補助トナー像Ｔｃに関する吐出しを行うごとに極性の組合せパターンを変更することが好ましい。これにより、１回のブラシクリーニング動作においても複数の画像形成部１０の回収負荷を分散できる。しかし、所望により、複数の補助トナーＴｃを形成する場合にも、実施例１と同様にブラシクリーニング動作を実行するごとに極性の組合せパターンを変更するようにしてもよい。

２．評価実験
次に、本実施例の効果を確認するために行った評価実験について説明する。

記録材Ｓとしては、紙粉の発生量が比較的多いことがわかっているＡ４サイズの炭酸カルシウム紙を用いた。評価環境は、低温低湿環境（温度及び湿度が１５℃、１０％）とした。そして、連続画像形成の耐久試験を実施した。この際、画像形成枚数が７５ｋ枚のタイミングで、ブラシ１１に溜まっている紙粉を観察し、スラスト方向におけるＡ４サイズ紙のコバ部に対応する位置から内側への紙粉の堆積幅を確認した。この評価実験を、本実施例と実施例１の画像形成装置１００で行った。いずれの場合も、それぞれの実施例のブラシクリーニング動作を２５０枚の画像形成ごとに１回実施した。

実施例１と本実施例とで紙粉の堆積幅を比較したところ、実施例１では４ｍｍだったのに対して、本実施例では１ｍｍ以下に抑えられていることが確認できた。

また、本実施例では、補助トナー１次回収工程と、補助トナー及び紙粉吐出し工程とがそれぞれ３回繰り返されることで、実施例１よりも１回のブラシクリーニング動作に要する時間は延びる。しかし、その延長時間は、約２秒に抑えることができる。つまり、２回目と３回目の補助トナー１次回収工程に要する時間の約０．４秒（＝３０［ｍｍ］ｘ２／１４８［ｍｍ／秒］）と、２回目と３回目の補助トナー及び紙粉吐出し工程に要する時間の約１．６秒（＝０．１［秒］ｘ８ｘ２）との合計約２秒である。一方、本実施例と同様の効果を得るために、実施例１のブラシクリーニング動作を３倍の実施頻度で実施した場合、画像形成枚数２５０枚あたりのインタラプションは、実施例１の３倍の合計約３０秒となる。このように、本実施例によれば、大幅にブラシクリーニング動作のために必要な時間を短縮できる。

以上、本実施例によれば、ブラシクリーニング動作に必要な時間を抑制しつつ、ブラシ１１に堆積した紙粉を除去する能力を高めて、中間転写ベルト６のクリーニング不良をより良好に抑制することができる。

［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、中間転写ベルトに形成した補助トナー像が２次転写部を通過する時に２次転写ローラにトナーの正規の帯電極性と同極性の電圧を印加して、２次転写ローラに補助トナーが付着することを抑制した。同様の目的で、補助トナー像が２次転写部を通過する時に、２次転写ローラを中間転写ベルトから離間させてもよい。

また、上述の実施例では、補助トナー像は、中間転写ベルト上のコバ部に対応する位置の近傍にのみ形成したが、所望によりスラスト方向に連続した帯状の補助トナー像を形成してもよい。ただし、少なくともコバ部に対応する位置の近傍（好ましくはコバ部に対応する位置をスラスト方向にまたぐ領域）に補助トナー像が形成されていることが好ましい。

また、上述の実施例におけるように、移動する中間転写ベルトに対してブラシが固定配置されている場合に、ブラシに紙粉が堆積しやすく、本発明が特に有効となる。しかし、ブラシが中間転写ベルトに接触して回転可能なブラシローラなどである場合にも本発明は適用できる。この場合、ブラシローラが中間転写ベルトとの接触部で中間転写ベルトと同方向に略等速で移動する場合であっても、ブラシに紙粉が堆積することがある。また、例えばブラシローラが中間転写ベルトとの接触部で、中間転写ベルトと同方向に相対的に遅い速度で移動する場合や、逆方向に移動する場合には、更にブラシに紙粉が堆積しやすくなる。そのため、このような構成であっても、本発明を適用して上述の実施例と同様の効果を得ることができる。

また、上述の実施例では、中間転写体は複数の張架ローラに張架された無端状のベルトであるものとして説明したが、これに限定されるものではない。中間転写体が、例えば枠体にフィルムを張設してドラム型とした中間転写ドラムなどの他の形態である場合にも、本発明を適用して上述の実施例と同様の効果を得ることができる。

また、上述の実施例では、補助トナー及び紙粉吐出し工程において極性を交互に切替える電圧をブラシに印加したが、これに限定されるものではなく、少なくともトナーの正規の帯電極性と同極性の電圧を印加することで相応の吐出し効果が得られる。また、所望の吐出し効果によっては、ブラシへの電圧の印加をオフとすることによっても十分に補助トナーを吐出すことができ、その補助トナーと一緒に紙粉を十分に吐出すことができることがある。

１ 感光ドラム
５ １次転写ローラ
６ 中間転写ベルト
７ ドラムクリーナ
１１ ブラシ部材（ブラシ）
ＣＬ クリーニング部（接触部）
Ｎ１ １次転写部
Ｔｃ クリーニング補助トナー（補助トナー）

Claims (15)

1. トナー像をそれぞれが担持する複数の像担持体と、
   前記複数の像担持体のそれぞれにトナー像を形成するトナー像形成手段と、
   前記複数の像担持体のそれぞれに対応する複数の１次転写部で前記像担持体からトナー像が１次転写され、２次転写部でトナー像を記録材に２次転写させる移動可能な中間転写体と、
   前記複数の１次転写部のそれぞれに、正規の帯電極性に帯電したトナーを前記像担持体側から前記中間転写体側に付勢する第１の電界と、前記第１の電界とは逆向きの第２の電界とを形成することが可能な電界形成手段と、
   前記中間転写体の移動方向において前記２次転写部よりも下流かつ最上流の前記１次転写部よりも上流の接触部で前記中間転写体に接触するブラシ部材と、
   前記ブラシ部材に電圧を印加するブラシ電源と、
   非画像形成時に、前記トナー像形成手段により前記像担持体に形成した所定のトナー像を前記中間転写体に転写し、前記ブラシ電源から前記ブラシ部材に電圧を印加して前記所定のトナー像のトナーを前記ブラシ部材に回収し、該回収したトナーを前記中間転写体に吐出し、該吐出したトナーを前記中間転写体から前記像担持体に転移させて、前記ブラシ部材に堆積した紙粉を減少させるクリーニング動作を実行させる制御手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、
   記録材の搬送方向と略直交する幅方向の長さが所定の長さである所定のサイズの記録材の所定枚数に画像を形成した場合に、少なくとも前記中間転写体の移動方向と略直交するスラスト方向の両端部側の前記２次転写部で前記所定のサイズの記録材の前記幅方向の端部に接触する領域を含む前記中間転写体の領域に前記所定のトナー像を転写し、
   前記吐出しを行っている時に前記接触部を通過した前記中間転写体の移動方向に関する領域を、前記電界形成手段により前記第１の電界を形成した１次転写部と前記第２の電界を形成した１次転写部とを含む前記複数の１次転写部を通過させることで、前記吐出したトナーを前記複数の１次転写部のうち少なくとも２つで前記中間転写体から前記像担持体に転移させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、
   前記中間転写体の移動方向に関する前記所定のトナー像が転写された領域が前記接触部を通過している時に、前記ブラシ電源から前記ブラシ部材にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧を印加して前記回収を行い、
   前記中間転写体の移動方向に関する前記所定のトナー像が転写された領域が前記接触部を通過した後に、前記ブラシ電源から前記ブラシ部材にトナーの正規の帯電極性と同極性の電圧を印加して前記吐出しを行うように制御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. 前記制御手段は、前記中間転写体の移動方向に関する前記所定のトナー像が転写された領域が前記接触部を通過した後に、前記ブラシ電源から前記ブラシ部材にトナーの正規の帯電極性と同極性の電圧と逆極性の電圧とを交互に印加して前記吐出しを行うように制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記吐出しを行っている時に前記接触部を通過した前記中間転写体の移動方向に関する領域を通過させる際に、前記複数の１次転写部の全てに前記電界形成手段により前記第１の電界又は前記第２の電界のいずれかを形成するように制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記クリーニング動作を実行させるごとに、前記複数の１次転写部のうち前記第１の電界を形成する１次転写部と前記第２の電界を形成する１次転写部との組合せを変更するように制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記複数の像担持体の数以上の予め設定された前記組合せを、前記クリーニング動作を実行させるごとに順次変更するように制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、１回の前記クリーニング動作において、前記中間転写体の移動方向に複数の前記所定のトナー像を転写し、それぞれの前記所定のトナー像に関して前記回収、前記吐出し及び前記転移を行うように制御す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. 前記制御手段は、１回の前記クリーニング動作において、前記中間転写体の移動方向に複数の前記所定のトナー像を転写し、それぞれの前記所定のトナー像に関して前記回収、前記吐出し及び前記転移を行うように制御し、かつ、それぞれの前記所定のトナー像に関する前記吐出しを行うごとに、前記複数の１次転写部のうち前記第１の電界を形成する１次転写部と前記第２の電界を形成する１次転写部との組合せを変更するように制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記複数の像担持体の数以上の予め設定された前記組合せを、それぞれの前記所定のトナー像に関する前記吐出しを行うごとに順次変更するように制御することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、複数の前記所定のトナー像を、周回移動する前記中間転写体の１周以内に転写するように制御することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記制御手段は、前記スラスト方向の両端部側の、前記２次転写部で前記所定のサイズの記録材の前記幅方向の端部に接触する領域をまたぐ前記スラスト方向に関する所定の幅の前記中間転写体の領域に、それぞれ前記所定のトナー像を転写するように制御することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記制御手段は、前記２次転写部で前記所定のサイズの記録材の前記幅方向の端部に接触する領域よりも前記スラスト方向の内側の前記中間転写体の領域に転写する前記所定のトナー像を、前記２次転写部で前記所定のサイズの記録材の前記幅方向の端部の所定の余白領域に接触する前記中間転写体の領域内に転写するように制御することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記制御手段は、前記所定のサイズの記録材の所定枚数に画像を形成するごとに前記クリーニング動作を実行させることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
14. 前記ブラシ部材は、移動する前記中間転写体に対して固定配置されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
15. 前記電界形成手段は、前記複数の像担持体のそれぞれに対応して設けられた１次転写手段と、それぞれの１次転写手段に正負両極性の電圧を印加することが可能な１次転写電源と、を有し、前記１次転写電源から前記１次転写手段に印加する電圧の極性を切替えることで前記１次転写部に形成する電界を前記第１の電界と前記第２の電界とに切替えることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。