JP6881905B2

JP6881905B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP6881905B2
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Inventors: 勇作岩沢; 中居　智朗; 智朗中居; 優伊勢崎; 大久保　尚輝; 尚輝大久保
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Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いたプリンタ、複写機、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、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置には、像担持体としての感光体に形成されたトナー像が、中間転写体に１次転写された後に紙などの記録材に２次転写される中間転写方式の画像形成装置がある。また、感光体に形成されたトナー像が、記録材担持体に担持された記録材に直接転写される直接転写方式の画像形成装置も知られている。

中間転写方式の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では、２次転写後に中間転写体上に残留した残トナーは、中間転写体クリーニング手段により中間転写体上から除去されて回収される。中間転写体クリーニング手段として、中間転写体上の残トナーを帯電手段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、その残トナーを感光体に移動させて感光体クリーニング手段によって回収する静電回収方式が知られている（特許文献１）。

また、残トナーを帯電させる帯電手段として導電性ブラシを用い、中間転写体上の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方式が知られている（特許文献２）。帯電手段として導電性ブラシを用いることで、導電性ブラシで残トナーを摺擦し、トナー層を均一化しながら帯電させることができる。そのため、残トナーの量が多い場合でも、トナーを一様に帯電させることができる。また、導電性ブラシは、残トナーに含まれるトナーの正規の帯電極性に帯電しているトナーを一時的に回収して、クリーニング性能を向上させることができる。

特許第３２６７５０７号公報特開２０１１−１３３５８１号公報

しかしながら、帯電手段として導電性ブラシを用いる画像形成装置では、次のような課題があることがわかった。

２次転写後の中間転写体上には、残トナーだけでなく、２次転写部で記録材としての紙から転移した紙粉も僅かではあるが存在する。この微量の紙粉は、中間転写体の移動に伴い、２次転写部の下流側の導電性ブラシと中間転写体との接触部（ここでは、「トナー帯電部」ともいう。）に送られる。トナー帯電部に送られた紙粉の一部は、導電性ブラシに堰き止められ、導電性ブラシに滞留してしまう。中間転写体上に転移する紙粉の量は、環境や紙種などの条件にも左右されるが、基本的にプリント枚数に応じて増加する。すなわち、多量のプリントを実施すると、トナー帯電部に多量の紙粉が送られてくることになる。

導電性ブラシに微量の紙粉が滞留するのであれば問題ない。しかし、紙粉の滞留量が増え、導電性ブラシと中間転写ベルトとの間に紙粉溜まり（紙粉同士が絡み合い、肥大化したもの）が形成されてしまうと、導電性ブラシによって残トナーを適正に帯電させられなくなることがある。適正に帯電されなかった残トナーは、１次転写部において感光体に回収することができず、中間転写体のクリーニング不良が発生してしまう。

この紙粉に起因するクリーニング不良は、プリント枚数の増加に伴って顕著になるため、製品の長寿命化が求められる近年において、大きな課題となることがわかった。

なお、以上では中間転写体のクリーニングに関して従来の課題を説明したが、記録材担持体上には、かぶりトナー（非画像部に付着したトナー）などが付着するため、このトナー（残トナー）をクリーニングすることが行われる。そのため、記録材担持体のクリーニングに関しても上記同様の課題は生じ得る。

したがって、本発明の目的は、中間転写体上の残トナーを帯電させるブラシを用いる構成において、このブラシに紙粉が滞留すること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。

また、本発明の他の目的は、記録材担持体上の残トナーを帯電させるブラシを用いる構成において、このブラシに紙粉が滞留すること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、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と接触して１次転写部を形成する回転移動可能な中間転写体と、前記中間転写体の外周面に接触して２次転写部を形成する２次転写部材であって、前記１次転写部で前記像担持体から１次転写されたトナー像を前記２次転写部で記録材に２次転写するための２次転写部材と、前記中間転写体に接触し、前記中間転写体上のトナーを帯電させる第１のブラシと、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側、かつ、前記第１のブラシと前記中間転写体との接触部よりも上流側で前記中間転写体に接触する第２のブラシであって、電源に接続されておらず、電圧が印加されない第２のブラシと、を有し、前記第１のブラシ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によって、前記中間転写体上の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、前記第１のブラシによって帯電された前記中間転写体上のトナーを、前記１次転写部で前記中間転写体から前記像担持体に転移させることが可能であり、前記第１のブラシに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によって、前記第１のブラシと前記中間転写体とが接触する位置を通過する際に前記第１のブラシに蓄積したトナーを、前記第１のブラシから前記中間転写体に静電的に移動させた後に、前記１次転写部で前記中間転写体から前記像担持体に転移させる動作を実行可能であり、前記第２のブラシの前記中間転写体に対する侵入量の方が、前記第１のブラシの前記中間転写体に対する侵入量よりも大きいことを特徴とする画像形成装置である。

本発明の他の態様によると、トナー像を担持する像担持体と、転写部で前記像担持体からトナー像が転写される記録材を担持して搬送する循環移動可能な記録材担持体と、前記記録材担持体に接触し、前記記録材担持体上のトナーを帯電させる第１のブラシと、前記記録材担持体の移動方向において、前記転写部よりも下流側、かつ、前記第１のブラシと前記記録材担持体との接触部よりも上流側で前記記録材担持体に接触する第２のブラシであって、電源に接続されておらず、電圧が印加されない第２のブラシと、を有し、前記第１のブラシ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によって、前記記録材担持体上の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、前記第１のブラシによって帯電された前記記録材担持体上のトナーを、前記転写部で前記記録材担持体から前記像担持体に転移させることが可能であり、前記第１のブラシに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によって、前記第１のブラシと前記記録材担持体とが接触する位置を通過する際に前記第１のブラシに蓄積したトナーを、前記第１のブラシから前記記録材担持体に静電的に移動させた後に、前記転写部で前記記録材担持体から前記像担持体に転移させる動作を実行可能であり、前記第２のブラシの前記記録材担持体に対する侵入量の方が、前記第１のブラシの前記記録材担持体に対する侵入量よりも大きいことを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、中間転写体上の残トナーを帯電させるブラシを用いる構成において、このブラシに紙粉が滞留することを抑制することができる。また、本発明によれば、記録材担持体上の残トナーを帯電させるブラシを用いる構成において、このブラシに紙粉が滞留すること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。ベルトクリーニング装置を示す概略断面図である。紙粉捕集ブラシの侵入量を説明するための模式図である。ベルトクリーニング装置の他の例を示す概略断面図である。ベルトクリーニング装置の他の例を示す模式図である。ベルトクリーニング装置の他の例を示す概略断面図である。ベルトクリーニング装置の他の例を示す概略断面図である。ベルトクリーニング装置の更に他の例を示す概略断面図である。他の例の画像形成装置の要部の概略断面図である。

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、本実施例の画像形成装置１０の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１０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インライン方式のフルカラープリンタである。本実施例の画像形成装置１０は、複数の画像形成部（ステーション）として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有する。各画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにおいて同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のａ、ｂ、ｃ、ｄを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部１は、後述する感光体２、感光体帯電ローラ３、露光装置７、現像装置４、１次転写ローラ５、感光体クリーニング装置６などを有して構成される。

トナー像を担持する像担持体としてのドラム型の感光体（感光ドラム）２は、駆動装置（図示せず）によって図示矢印Ｒ１方向（時計回り）に所定の周速度（表面移動速度、プロセススピード）で回転駆動される。本実施例では、感光体２は、負帯電性のＯＰＣ（有機光導電体）感光体であり、アルミニウムのドラム基体上に感光層を有している。回転する感光体２の表面は、感光体帯電手段としての感光体帯電ローラ３によって所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に帯電処理される。帯電工程時に、感光体帯電ローラ３には、感光体帯電電源（図示せず）から負極性の感光体帯電電圧（感光体帯電バイアス）が印加される。帯電処理された感光体２の表面は、露光手段としての露光装置（レーザースキャナー）７によって画像情報に応じて走査露光され、感光体２上に静電潜像（静電像）が形成される。

感光体２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が供給されて現像（可視化）され、感光体２上にトナー像が形成される。現像装置４は、トナーを担持して感光体２との対向部に搬送する現像剤担持体としての現像ローラ８を有し、現像工程時に現像ローラ８には現像電源（図示せず）から負極性の現像電圧（現像バイアス）が印加される。本実施例では、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体２上の露光部に、感光体２の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する。すなわち、本実施例では、現像時のトナーの帯電極性であるトナーの正規の帯電極性は負極性である。

各感光体２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに対向するように、無端状のベルトで構成された中間転写ベルト２０が配置されている。中間転写ベルト２０は、１次転写部で像担持体から１次転写されたトナー像を２次転写部で記録材に２次転写するために搬送する循環移動可能な中間転写体の一例である。中間転写ベルト２０は、複数の張架ローラとしての駆動ローラ２１、クリーニング対向ローラ２２、２次転写対向ローラ２３に掛け渡されて所定の張力で張架されている。中間転写ベルト２０は、駆動装置（図示せず）によって駆動ローラ２１が図示矢印Ｒ２方向（反時計回り）に回転駆動されることで、図示矢印Ｒ３方向（反時計回り）に、感光体２の周速度と略等速で循環移動（回転）する。中間転写ベルト２０の内周面側には、各感光体２に対応して、１次転写手段としての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２０を介して感光体２に向けて押圧され、感光体２と中間転写ベルト２０とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成する。本実施例では、中間転写ベルト２０として、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂を無端ベルト状に構成したものを用いた。この中間転写ベルト２０の表面抵抗率は５．０×１０^１１Ω／□であり、体積抵抗率は８．０×１０^１１Ωｃｍである。なお、中間転写ベルト２０としては、ＰＶＤＦ（弗化ビニリデン樹脂）、ＥＴＦＥ（四弗化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネートなどの樹脂を無端ベルト状に構成したものを用いてもよい。あるいは、中間転写ベルト２０としては、例えばＥＰＤＭなどのゴム基層の上に、例えばウレタンゴムにＰＴＦＥなどの弗素樹脂を分散したものを被覆して無端ベルト状に構成したものを用いてもよい。

上述のように感光体２上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において、回転している中間転写ベルト２０上に静電的に転写（１次転写）される。１次転写工程時に、１次転写ローラ５には、１次転写電源（高圧電源回路）４０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）の直流電圧である１次転写電圧（１次転写バイアス）が印加される。なお、本実施例では、１次転写電源４０は、１次転写ローラ５に正極性の電圧と負極性の電圧とを選択的に印加できるようになっている。例えばフルカラー画像の形成時には、各感光体２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト２０上に重ね合わせるようにして順次転写される。

中間転写ベルト２０の外周面側において、２次転写対向ローラ２３と対向する位置には、２次転写手段としての２次転写ローラ２４が配置されている。２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト２０を介して２次転写対向ローラ２３に向けて押圧され、中間転写ベルト２０と２次転写ローラ２４とが接触する２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成する。上述のように中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像は、２次転写部Ｎ２において、中間転写ベルト２０と２次転写ローラ２４とに挟持されて搬送される紙などの記録材（転写材、記録媒体）Ｐ上に静電的に転写（２次転写）される。２次転写工程時に、２次転写ローラ２４には、２次転写電源（高圧電源回路）４４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）の直流電圧である２次転写電圧（２次転写バイアス）が印加される。なお、本実施例では、２次転写電源４４は、２次転写ローラ２４に正極性の電圧と負極性の電圧とを選択的に印加できるようになっている。記録材Ｐは、記録材カセット１１に収納されており、給送ローラ１４及び搬送ローラ１５などによってレジストローラ１３まで搬送される。そして、この記録材Ｐが、レジストローラ１３によって斜行が補正された後に、中間転写ベルト２０上のトナー像とタイミングが合わされて２次転写部Ｎ２に供給される。

トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着装置１２へと搬送され、定着装置１２によって加熱及び加圧されることで表面にトナー像が定着（溶融固着）された後に、画像形成装置１０の装置本体の外部に排出（出力）される。

一方、１次転写工程後に感光体２上に残留した残トナー（１次転写残トナー）は、感光体クリーニング手段としての感光体クリーニング装置６によって感光体２上から除去されて回収される。感光体クリーニング装置６は、クリーニング部材としての感光体クリーニングブレード６１と、クリーニング容器６２と、を有する。感光体クリーニングブレード６１は、ウレタンゴムなどの弾性体で形成された板状部材であり、感光体２に当接して配置されている。感光体クリーニング装置６は、回転する感光体２の表面から感光体クリーニングブレード６１によって残トナーを掻き取り、クリーニング容器６２に収容する。また、２次転写工程後に中間転写ベルト２０上に残った残トナー（２次転写残トナー）は、ベルトクリーニング装置３０を用いて中間転写ベルト２０上から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置３０の構成及び動作の詳細については後述する。

（２）ベルトクリーニング機構
次に、本実施例におけるベルトクリーニング機構について説明する。図２は、本実施例におけるベルトクリーニング装置３０を示す概略断面図である。

本実施例では、２次転写後に中間転写ベルト２０上に残留した残トナーは、ベルトクリーニング装置３０によってトナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性に帯電される。そして、この残トナーは、１次転写部Ｎ１において感光体２に転移させられて、感光体クリーニング装置６によって回収される。

図２に示すように、本実施例のベルトクリーニング装置３０は、中間転写ベルト２０上の残トナーを帯電させる帯電部材としての導電性ブラシ（第１のブラシ）３１を有する。導電性ブラシ３１は、中間転写ベルト２０の移動方向（回転方向）において、２次転写部Ｎ２よりも下流側、かつ、１次転写部Ｎ１（最上流の１次転写部Ｎ１Ｙ）よりも上流側で中間転写ベルト２０と接触するように配置されている。特に、本実施例では、導電性ブラシ３１は、中間転写ベルト２０を介してクリーニング対向ローラ２２と対向する位置に配置されている。導電性ブラシ３１と中間転写ベルト２０との接触部が、中間転写ベルト２０上の残トナーを帯電させるトナー帯電部Ｃである。クリーニング対向ローラ２２は、電気的に接地（グラウンドに接続）されている。導電性ブラシ３１は、支持部材３６によって支持され、中間転写ベルト２０に対して固定位置に配置されており、中間転写ベルト２０の移動に伴って中間転写ベルト２０の表面を摺擦する。

本実施例では、導電性ブラシ３１のブラシ繊維（パイル）の材料は、導電性を付与したナイロンであり、このブラシ繊維は、繊度は７デシテックス、パイル長は５ｍｍ、密度は７０ＫＦ／ｉｎｃｈ^２である。また、本実施例では、導電性ブラシ３１の長手方向（中間転写ベルト２０の移動方向と略直交する方向）の長さは、中間転写ベルト２０上の画像形成領域（トナー像を形成可能な領域）の同方向の長さ以上である。また、本実施例では、導電性ブラシ３１の短手方向（中間転写ベルト２０の移動方向）の幅は５ｍｍである。導電性ブラシ３１の電気抵抗値は、導電性ブラシ３１をアルミシリンダ上に９．８Ｎの力で押圧し、５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で５００Ｖを印加した場合において１．０×１０^６Ωである。

図１に示すように、導電性ブラシ３１は、電流検知手段としての電流検知回路７１を介して、トナー帯電電源（高圧電源回路）５１と電気的に接続されている。トナー帯電電源５１は、正極性の電圧と負極性の電圧とを導電性ブラシ３１に選択的に印加できるようになっている。クリーニング動作時に、導電性ブラシ３１には、トナー帯電電源５１から正極性の直流電圧であるクリーニング電圧（クリーニングバイアス）が印加される。クリーニング動作時のトナー帯電電源５１の直流電圧の出力値は、電流検知回路７１が検知した電流値に基づきコントロールされ、電流値が予め設定された目標電流値になるように定電流制御される。目標電流値には、残トナーを過剰に帯電させることなく、かつ、帯電不足による中間転写ベルト２０のクリーニング不良を生じさせない値が選択される。本実施例では、目標電流値は２０μＡとした。

なお、本実施例では、ベルトクリーニング装置３０は、導電性ブラシ３１、支持部材３６、電流検知回路７１、トナー帯電電源５１、及び後述する紙粉捕集ブラシ３３などを有して構成される。紙粉捕集ブラシ３３については後述して詳しく説明する。

２次転写工程前の中間転写ベルト２０上のトナーは、感光体２の表面の帯電電荷と同極性の負極性で、かつ、電荷の分布のばらつきが小さい状態で帯電している。一方、２次転写工程後の中間転写ベルト２０上の残トナーは、電荷の分布がブロードになった上に、その電荷の分布はトナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性側にピークが移動している。したがって、この残トナーは、負極性に帯電したもの、殆ど帯電されていないもの、及び正極性に帯電したもの、が混在した状態となっている。

クリーニング動作時に、導電性ブラシ３１に正極性のクリーニング電圧が印加されることで、導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０に向けて正極性の電界が形成される。これにより、中間転写ベルト２０の移動に伴ってトナー帯電部Ｃへと搬送された残トナーのうち、負極性に帯電したトナーが導電性ブラシ３１に静電的に回収される。加えて、導電性ブラシ３１と残トナーとの間の放電により、残トナーが正極性側に帯電される。導電性ブラシ３１によって正極性に帯電された残トナーは、中間転写ベルト２０の移動に伴って第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａへと搬送される。そして、この残トナーは、第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａに印加される正極性の１次転写電圧の作用により、中間転写ベルト２０から第１の画像形成部１ａの感光体２ａに転移させられる。この残トナーは、第１の画像形成部１ａの感光体クリーニング装置６ａにより第１の画像形成部１ａの感光体２ａ上から除去されて回収される。このように、導電性ブラシ３１によって、残トナーを一時的に回収すると共に、略一様に正極性に帯電させて感光体２ａに回収させることにより、残トナーを中間転写ベルト２０上から除去することが可能となる。

導電性ブラシ３１によって正極性に帯電された残トナーの中間転写ベルト２０から感光体２ａへの転移は、感光体２ａから中間転写ベルト２０へのトナー像の１次転写と同時に行うことができる。

また、クリーニング動作を繰り返し行う際に、導電性ブラシ３１に付着したトナーが蓄積して導電性ブラシ３１の帯電性能が低下することを抑制するために、非画像形成時に次のような吐き出し動作が行われる。つまり、クリーニング動作中に導電性ブラシ３１に蓄積するトナーの大半は負極性に帯電している。そのため、吐き出し動作時に、導電性ブラシ３１には、負極性の直流電圧である吐き出し電圧（吐き出しバイアス）が印加される。これにより、導電性ブラシ３１に蓄積したトナーが静電的に中間転写ベルト２０に吐き出される。吐き出し動作において、導電性ブラシ３１に負極性の電圧と正極性の電圧とを交互に印加して、導電性ブラシ３１に付着している少量の正極性に帯電したトナーも吐き出すようにしてもよい。この吐き出し動作を、例えば定期的に行うなど、適時行うことにより、導電性ブラシ３１に蓄積したトナーが除去され、良好なクリーニング性能を維持することができる。

なお、吐き出し動作において導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０上に吐き出されたトナーは、第１〜第４の画像形成部１ａ〜１ｄの少なくとも１つの感光体２に転移させられて感光体クリーニング装置６によって回収される。このとき、その少なくとも１つの画像形成部１の１次転写ローラ５には、１次転写電源４０から負極性（吐き出された負極性のトナーと同極性）の電圧が印加される。上述のように正極性のトナーが吐き出される場合には、他の少なくとも１つの画像形成部１の１次転写ローラ５には、１次転写電源４０から正極性の電圧が印加されるようにすることができる。また、非画像形成時として、プリント動作の終了時の整理動作（準備動作）である後回転時や、複数の画像を出力するプリント動作における画像と画像との間に対応する期間である紙間時に、吐き出し動作を行うことができる。

（３）紙粉捕集機構
次に、本実施例における紙粉捕集機構について説明する。

図２に示すように、本実施例のベルトクリーニング装置３０は、中間転写ベルト２０上の紙粉を捕集する紙粉捕集部材としての紙粉捕集ブラシ（第２のブラシ）３３を有する。紙粉捕集ブラシ３３は、中間転写ベルト２０の移動方向（回転方向）において、２次転写部Ｎ２よりも下流側、かつ、トナー帯電部Ｃよりも上流側で中間転写ベルト２０と接触するように配置されている。紙粉捕集ブラシ３３と中間転写ベルト２０との接触部が、中間転写ベルト２０上の紙粉を捕集する紙粉捕集部Ｈである。紙粉捕集ブラシ３３は、支持部材３６によって支持され、中間転写ベルト２０に対して固定位置に配置されており、中間転写ベルト２０の移動に伴って中間転写ベルト２０の表面を摺擦する。

紙粉捕集ブラシ３３は、記録材Ｐとして多く用いられる紙から中間転写ベルト２０上に２次転写部Ｎ２において転移した紙粉を捕集し、中間転写ベルト２０の移動方向において紙粉捕集部Ｈよりも下流側のトナー帯電部Ｃへと移動する紙粉の量を低減する。これにより、導電性ブラシ３１に紙粉が滞留することを抑制する。つまり、プリント動作中、２次転写部Ｎ２において、紙に付着していた紙粉の一部が中間転写ベルト２０上に転移する。中間転写ベルト２０上に転移した紙粉は、中間転写ベルト２０の移動に伴い紙粉捕集部Ｈに到達した際に、紙粉捕集ブラシ３３によって捕集される。

仮に、紙粉捕集ブラシ３３が設けられていない場合、中間転写ベルト２０上に転移した紙粉は、トナー帯電部Ｃに直接到達し、導電性ブラシ３１で堰き止められて、導電性ブラシ３１に滞留してしまう。滞留する紙粉の量が微量であれば問題はない。しかし、プリント枚数が増加すると、トナー帯電部Ｃに送られてくる紙粉の量が増えるため、トナー帯電部Ｃにおいて紙粉と紙粉とが絡み合いながら肥大化し、トナー帯電部Ｃに紙粉溜まりが形成されてしまうことがある。なお、紙粉は、一般に、記録材Ｐとしての紙からセルロースを主成分とするパルプ繊維が剥離したものであり、紙から剥離した填料が含まれることもある。導電性ブラシ３１と中間転写ベルト２０との間に紙粉溜まりが形成されると、この紙粉溜まりによって、導電性ブラシ３１から残トナーへの放電が阻害されてしまい、トナーを適正に帯電させられなくなることがある。適正に帯電されなかった残トナーは、１次転写部Ｎ１において感光体２に回収することができず、中間転写ベルト２０のクリーニング不良が発生してしまう。

本実施例では、紙粉捕集ブラシ３３として、アクリル繊維を紡いだ紡績糸を基布に織りこんだものを使用した。紙粉捕集ブラシ３３のブラシ繊維（織糸）の材料としては、アクリル繊維以外にも、ポリエステル繊維、ナイロン繊維などを用いることができる。また、紙粉捕集ブラシ３３のブラシ繊維（織糸）の材料には、カーボンなどの導電材を含有させて導電性を付与することができる。織糸の形状としては、ストレートよりも、捲縮させた方が、紙粉を絡めとりやすく紙粉の捕集性能は向上する。また、紙粉捕集ブラシ３３の密度は、トナーの通過性と紙粉捕集性とのバランスを考慮して決めることが望ましい。すなわち、紙粉捕集ブラシ３３の密度が大きすぎると、トナーの通過性が悪化し、紙粉捕集部Ｈにおいてトナーがスタックしてしまうことがある。逆に、紙粉捕集ブラシ３３の密度が小さすぎると、紙粉の捕集性能が悪化し、導電性ブラシ３１に紙粉が滞留してしまうことがある。そのため、紙粉捕集ブラシ３３の密度は、良好なトナー通過性を維持しつつ、十分な紙粉捕集性を確保できる密度を選択することが望まれる。本実施例では、紙粉捕集ブラシ３３の密度は、３００束／ｉｎｃｈ^２とした。また、本実施例では、紙粉捕集ブラシ３３の毛番手は、２／３２（長さ３２Ｋｍで重量が１ｋｇとなる太さの糸を２本撚りあわせたもの）とした。また、本実施例では、紙粉捕集ブラシ３３の長手方向（中間転写ベルト２０の移動方向と略直交する方向）の長さは、中間転写ベルト２０上の画像形成領域の同方向の長さ以上である。また、本実施例では、紙粉捕集ブラシ３３の短手方向（中間転写ベルト２０の移動方向）の幅は２０ｍｍである。また、本実施例では、紙粉捕集ブラシ３３の毛先の長さは６．５ｍｍである。また、本実施例では、紙粉捕集ブラシ３３は、電気的に接地されている。

次に、紙粉捕集ブラシ３３の中間転写ベルト２０に対する侵入量（ここでは、単に「紙粉捕集ブラシ３３の侵入量」ともいう。）について、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、紙粉捕集ブラシ３３が単体の状態を示す模式図であり、図３（ｂ）は、紙粉捕集ブラシ３３を中間転写ベルト２０に当接させた状態（紙粉捕集ブラシ３３を画像形成装置１０に組み込んだ状態）の模式図である。

図３（ａ）に示すように、紙粉捕集ブラシ３３が単体の状態での、基布３４からアクリル紡績糸３５の先端までの距離Ｌ１（紙粉捕集ブラシ３３の中間転写ベルト２０に対する押圧方向）を毛先の長さとする。この紙粉捕集ブラシ３３が単体の状態は、紙粉捕集ブラシ３３のアクリル紡績糸を屈曲させようとする力が外部からかかっていない状態である。本実施例における、毛先の長さＬ１は６．５ｍｍである。一方、図３（ｂ）に示すように、本実施例では、紙粉捕集ブラシ３３は、基布３４を両面テープなどの固定手段により支持部材３６に固定し、アクリル紡績糸３５の毛先が中間転写ベルト２０に対して侵入するようにして配設される。支持部材３６と中間転写ベルト２０との間のクリアランスは固定されている。そして、支持部材３６に紙粉捕集ブラシ３３を設置した状態における基布３４から中間転写ベルト２０までの距離（紙粉捕集ブラシ３３の中間転写ベルト２０に対する押圧方向）をＬ２とした場合、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量はＬ２−Ｌ１で表わされる。

本発明者らの検討により、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量が紙粉捕集ブラシ３３の紙粉捕集性能に対して大きな影響を与えることがわかった。つまり、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量が大きいほど、紙粉捕集ブラシ３３の紙粉捕集性能が向上する。紙粉捕集ブラシ３３の侵入量が大きいほど、中間転写ベルト２０に対して紙粉捕集ブラシ３３の毛先が寝て腹当たりする状態（図３（ｂ））となり、紙粉捕集ブラシ３３と中間転写ベルト２０との接触面積が大きくなる。紙粉捕集ブラシ３３と中間転写ベルト２０との接触面積が大きくなると、紙粉捕集ブラシ３３が中間転写ベルト２０上の紙粉を剥ぎ取り、絡めとる効果が高くなり、紙粉の捕集性能が向上する。十分な紙粉捕集性を確保するためには、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量を十分に大きくすることが望ましい。本実施例では、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量は２．５ｍｍとした。すなわち、本実施例では、支持部材３６は距離Ｌ２が４ｍｍになるように配置され、この支持部材３６に毛先の長さＬ１が６．５ｍｍの紙粉捕集ブラシ３３が設置される。

一方、本実施例では、導電性ブラシ３１の中間転写ベルト２０に対する侵入量（ここでは、単に「導電性ブラシ３１の侵入量」ともいう。）は０．９ｍｍとして、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量に比べて小さい値に設定した。なお、紙粉捕集ブラシ３３の場合と同様に、導電性ブラシ３１が単体の状態でのパイル長さから、導電性ブラシ３１を支持部材３６に固定した状態でのパイルの基部から中間転写ベルト２０までの距離を引いた長さを、導電性ブラシ３１の侵入量とする。導電性ブラシ３１の侵入量を、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量より小さくするのは、中間転写ベルト２０上に転移した紙粉が導電性ブラシ３１ではなく紙粉捕集ブラシ３３で捕集されやすくするためである。

仮に、導電性ブラシ３１の侵入量が紙粉捕集ブラシ３３の侵入量よりも大きい場合、導電性ブラシ３１が中間転写ベルト２０上の紙粉を剥ぎ取り、絡めとる効果は、紙粉捕集ブラシ３３のそれよりも大きくなる。この場合、紙粉捕集ブラシ３３で捕集できなかった紙粉が導電性ブラシ３１で捕集されやすくなってしまう。そのため、本実施例では、導電性ブラシ３１の侵入量を紙粉捕集ブラシ３１の侵入量よりも小さくし、導電性ブラシ３１に紙粉が溜まりにくくなるようにしている。

また、導電性ブラシ３１の帯電性能の観点からも、導電性ブラシ３１の侵入量を大きくすることは望ましくない。導電性ブラシ３１に正極性のクリーニング電圧を印加した際に、最も活発に放電現象が起こる領域は導電性ブラシ３１の毛先である。そのため、導電性ブラシ３１の侵入量を小さく設定し、中間転写ベルト２０に対し導電性ブラシ３１の毛先が立つような状態が、中間転写ベルト２０上の残トナーを帯電させる上で最適な状態となる。逆に、導電性ブラシ３１の侵入量が大きい場合は、中間転写ベルト２０に対して導電性ブラシ３１の毛先が寝て腹当たりする状態となる。このような状態において導電性ブラシ３１に正極性のクリーニング電圧を印加すると、導電性ブラシ３１と中間転写ベルト２０との電荷の授受は、放電現象よりも中間転写ベルト２０への注入電流が支配的になり、導電性ブラシ３１の帯電性能は低下してしまう。そのため、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量が大きく、紙粉捕集性能が十分確保できる場合に、導電性ブラシ３１の侵入量を紙粉捕集ブラシ３３の侵入量よりも大きくすると、導電性ブラシ３１の帯電性能が低下し、クリーニング性能が低下するおそれがある。

以上のような理由から、本実施例では、「紙粉捕集ブラシ３３の侵入量」＞「導電性ブラシ３１の侵入量」の関係になるように設定する。これにより、紙粉捕集ブラシ３３の十分な紙粉捕集性能を確保しつつ、導電性ブラシ３１の良好な帯電性能を実現することができる。

（４）効果確認
次に、本実施例と比較例について行った画像出力実験の結果について説明する。なお、比較例についても、本実施例のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については同一の符号を付して説明する。

まず、本実施例の画像形成装置１０と、紙粉捕集ブラシ３３が設けられていない比較例１の画像形成装置１０と、を比較した結果について説明する。比較例１の画像形成装置１０は、紙粉捕集ブラシ３３が設けてられていないことを除いて、本実施例の画像形成装置１０と実質的に同じ構成を有する。

画像出力実験（通紙耐久試験）は、次のようにして行った。記録材Ｐとして紙であるＯｆｆｉｃｅ７０（キヤノン、商品名）を用い、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の印字率（画像面積比率）１％のテキスト画像をプリントする。画像形成モードとしては、普通紙モードを用い、プロセススピードは１８０ｍｍ／ｓｅｃ、スループットは１分間に３０枚である。このプリント条件で片面連続プリントを行った。また、画像出力実験の開始時（プリント枚数０枚）、及びプリント枚数２００００枚ごとに、評価画像のサンプリングを行った。評価画像としては、ベタ画像（最大濃度レベル画像）、ハーフトーン画像、文字細線画像を、それぞれＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）、Ｒ（レッド）、Ｂ（ブルー）、Ｇ（グリーン）の各色にて３枚ずつ出力した。そして、サンプリングした評価画像について、クリーニング不良に起因する画像不良が発生するか否かを評価した。具体的には、サンプリングした評価画像に中間転写ベルト２０の１周分前の画像（ゴースト画像）が発生するかを観察することで評価した。評価基準は、クリーニング不良が発生しない場合を○（良好）、発生する場合を×（不良）とした。

評価結果を表１に示す。表１では、本実施例と比較例１について２００００枚ごとにサンプリングした評価画像の評価結果（クリーニング不良の有無）を示している。

表１に示すように、比較例１では、プリント枚数８００００枚の時点でクリーニング不良が発生した。また、プリント枚数８００００枚の時点で、導電性ブラシ３１に多量の紙粉が滞留しているのが確認された。滞留する紙粉の量は、中間転写ベルト２０の移動方向と略直交する方向（記録材Ｐの幅方向）に対してムラがあり、特に給送ローラ１４の位置に対応する箇所に非常に多くの紙粉が滞留していた。給送ローラ１４で記録材Ｐを繰り出す際に、給送ローラ１４と記録材Ｐとが摺擦することで紙粉が発生するため、特に給送ローラ１４の位置に対応する箇所に多量の紙粉が送られてくるものと考えられる。その結果、導電性ブラシ３１の帯電性能にも導電性ブラシ３１の長手方向でムラが生じ、給送ローラ１４の位置に対応する箇所で特に帯電性能が低く、ゴーストも顕著に発生した。その後、画像出力実験を継続すると、導電性ブラシ３１に滞留する紙粉の量が更に増え、より鮮明にクリーニング不良が発生し続けた。

一方、本実施例では、プリント枚数１４００００枚の時点でもクリーニング不良は発生しなかった。また、プリント枚数１４００００枚の時点で、導電性ブラシ３１における紙粉の滞留は確認されず、代わりに紙粉捕集ブラシ３３に多量の紙粉が滞留しているのが確認された。

次に、導電性ブラシ３１の侵入量と紙粉捕集ブラシ３１の侵入量との関係が本実施例とは異なる比較例２〜３について、上記同様の画像出力実験を実施した結果について説明する。比較例２〜３の画像形成装置１０は、次のように導電性ブラシ３１の侵入量と紙粉捕集ブラシ３１の侵入量との関係が異なることを除いて、本実施例の画像形成装置１０と実質的に同じ構成を有する。

比較例２では、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量は本実施例と同じ２．５ｍｍとしつつ、導電性ブラシ３１の侵入量を本実施例よりも大きい３．０ｍｍとして、「紙粉捕集ブラシ３３の侵入量」＜「導電性ブラシ３１の侵入量」の関係となるように設定した。

また、比較例３では、導電性ブラシ３１の侵入量は本実施例と同じ０．９ｍｍとしつつ、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量を本実施例よりも小さい０．５ｍｍとして、「紙粉捕集ブラシ３３の侵入量」＜「導電性ブラシ３１の侵入量」の関係となるように設定した。

画像出力実験の方法や評価方法は前述のもと同様である。評価結果を表２に示す。表２では、本実施例と比較例２〜３について２００００枚ごとにサンプリングした評価画像の評価結果（クリーニング不良の有無）を示している。

表２に示すように、比較例２では、画像出力実験の開始時の評価画像においてすでにクリーニング不良が発生した。つまり、前述のようにして評価画像としてベタ画像をプリントした際に、中間転写ベルト２０の１周分前のゴースト画像が発生した。比較例２では、導電性ブラシ３１の侵入量が大きく、導電性ブラシ３１が中間転写ベルト２０に対して腹当たりして寝てしまうような状態となる。このような状態であると、ベタ画像のように残トナーの量が多い場合には、全ての残トナーを適正に正極性に帯電させることができず、中間転写ベルト２０の１周後にゴースト画像が発生してしまうものと考えられる。

一方、比較例３では、プリント枚数１０００００枚の時点でクリーニング不良が発生した。また、プリント枚数１０００００枚の時点で、紙粉捕集ブラシ３３には微量の紙粉しか滞留していなかったのに対し、導電性ブラシ３１には多量の紙粉が滞留しているのが確認された。その後、画像出力実験を継続すると、導電性ブラシ３１に滞留する紙粉の量が更に増え、より鮮明にクリーニング不良が発生し続けた。比較例３では、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量が小さいため、中間転写ベルト２０に転移した紙粉の大半は紙粉捕集ブラシ３３を通過する。そして、この紙粉は、中間転写ベルト２０に対する侵入量が紙粉捕集ブラシ３３よりも大きい導電性ブラシ３１に滞留し、導電性ブラシ３１の帯電性能が低下して、クリーニング不良が発生してしまうものと考えられる。

これに対し、本実施例では、前述したようにプリント枚数１４００００枚の時点でもクリーニング不良は発生しなかった。

このように、本実施例の画像形成装置１００は、中間転写体２０に接触し、中間転写体上のトナーを帯電させる第１のブラシ３１を有する。また、画像形成装置１００は、中間転写体２０の移動方向において、２次転写部Ｎ２よりも下流側、かつ、第１のブラシ３１と中間転写体２０との接触部Ｃよりも上流側で中間転写体２０に接触する第２のブラシ３３を有する。そして、第２のブラシ３３の中間転写体２０に対する侵入量の方が、第１のブラシ３１の中間転写体２０に対する侵入量よりも大きい。本実施例では、第１のブラシ３１は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加され、中間転写体上の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。そして、第１のブラシ３１によって帯電された中間転写体上のトナーは、１次転写部Ｎ１で中間転写体から像担持体２に転移させられて回収される。

以上のように、導電性ブラシ３１の上流側に紙粉捕集ブラシ３３を設け、紙粉捕集ブラシ３３によって中間転写ベルト２０上の紙粉を捕集することで、導電性ブラシ３１に紙粉が滞留することを抑制することができる。これにより、紙粉捕集ブラシ３１を設けない場合と比べて、より長期にわたって導電性ブラシ３１により残トナーを適正に帯電させることが可能となる。そして、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量を導電性ブラシ３１の侵入量よりも大きくすることで、導電性ブラシ３１の適正な帯電性能を確保しつつ、長期にわたって紙粉捕集ブラシ３３の良好な紙粉捕集性能を維持することが可能となる。つまり、本実施例では、導電性ブラシ３１の上流側に紙粉捕集ブラシ３３を設け、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量を導電性ブラシ３１の侵入量よりも大きくする。これにより、導電性ブラシ３１に紙粉が滞留することを抑制し、導電性ブラシ３１の帯電性能を長期にわたって維持して、クリーニング性能の長寿命化を図ることが可能となる。

（５）変形例
本実施例では、帯電部材として導電性ブラシ３１のみを設けたが、より高い帯電性能を得るために複数の帯電部材を設けてもよい。例えば、図４に示すように、ベルトクリーニング装置３０は、前述の構成に加えて、第２の帯電部材（帯電手段）としての帯電ローラ３２、第２の電流検知回路７２、第２のトナー帯電電源（高圧電源回路）５２を有していてよい。帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０の移動方向において、第１のトナー帯電部Ｃ１（図２のトナー帯電部Ｃに相当）の下流側、かつ、１次転写部Ｎ１（最上流の１次転写部Ｎ１Ｙ）の上流側で中間転写ベルト２０に接触するように配置されている。帯電ローラ３２と中間転写ベルト２０との接触部が、中間転写ベルト２０上の残トナーを帯電させる第２のトナー帯電部Ｃ２である。帯電ローラ３２としては、例えばニッケルメッキ鋼棒上に、カーボンが分散されたＥＰＤＭゴムからなるソリッド弾性体を被覆したものなどが用いることができる。帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０に従動して回転する。クリーニング動作時に、帯電ローラ３２には、第２の電流検知回路７２で検知する電流値が一定になるように第２のトナー帯電電源５２から正極性のクリーニング電圧（クリーニングバイアス）が印加される。これにより、帯電ローラ３２により、中間転写ベルト２０上の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とができる。したがって、ベルトクリーニング装置３０による残トナーの帯電性能をより高めることが可能となる。

また、紙粉捕集ブラシ３３は、ベルトクリーニング装置３０に送られてくる紙粉量に応じて、その構成を最適化することができる。例えば、図５（ａ）に示すように、記録材Ｐの幅方向においてクリーニング装置３０に送られてくる紙粉量が多い箇所、本実施例では給送ローラ１４の位置に対応した箇所を含む所定範囲にのみ、紙粉捕集ブラシ３３を設置することができる。また、例えば、図５（ｂ）に示すように、給送ローラ１４の位置に対応する箇所の紙粉捕集ブラシ３３の幅Ｗ１（中間転写ベルト２０の移動方向における幅）を、それ以外の箇所の幅Ｗ２に比べ大きくすることができる。つまり、紙粉捕集ブラシ３１は、中間転写ベルト２０の移動方向における幅が互いに異なる、中間転写ベルト２０の移動方向と略直交する方向における複数の部分を有していてよい。紙粉捕集ブラシ３３を選択的に配置する位置や、紙粉捕集ブラシ３３の幅を選択的に大きくする位置としては、給送ローラ１４に対応する位置の他、記録材Ｐの搬送方向と略直交する方向の端部（コバ部）に対応する位置などが例示できる。このように、ベルトクリーニング装置３０に送られてくる紙粉量に応じて、紙粉捕集ブラシ３３の構成を最適化することで、コスト的にもスペース的にも効率的な構成とすることが可能となる。

また、紙粉捕集ブラシ３３の数は１つである必要はなく、ベルトクリーニング装置３０に送られてくる紙粉量と、製品寿命とのバランスなどを考慮して、中間転写ベルト２０の移動方向に対して複数の紙粉捕集ブラシ３３を配置してもよい。

また、図６（ａ）に示すように、紙粉捕集ブラシ３３に捕集電源（高圧電源回路）９５から捕集電圧（捕集バイアス）を印加することで、紙粉捕集ブラシ３３に静電的に紙粉を捕集してもよい。例えば、記録材Ｐと給送ローラ１４との摺擦によって発生した紙粉は、記録材Ｐと給送ローラ１４との帯電列などに応じて、正極性又は負極性のいずれかに偏った極性に帯電していることがある。仮に、紙粉が正極性に帯電する傾向であれば、紙粉捕集ブラシ３３に負極性の捕集電圧を印加することで、紙粉を機械的に捕集するのに加えて静電的にも捕集することができ、紙粉捕集性能を向上させることが可能となる。例えば、製品の構成ごとに、中間転写ベルト２０に転移されやすい紙粉の帯電極性を調べ、紙粉捕集ブラシ３３に紙粉の帯電極性とは逆の極性の捕集電圧を印加することで紙粉捕集性能を向上させることができる。ただし、中間転写ベルト２０上には残トナーも存在する。そのため、残トナーが静電的に紙粉捕集ブラシ３３に捕集されないように、中間転写ベルト２０上に残トナーが存在しないタイミング（紙間や後回転などの非画像形成時）にのみ紙粉捕集ブラシ３３に捕集電圧を印加するのが好ましい。換言すれば、紙粉捕集ブラシ３３には、中間転写ベルト２０の移動方向における、２次転写の際に中間ベルト２０に残ったトナーが存在する領域以外の領域が紙粉捕集部Ｈを通過している時に、電圧が印加されることが好ましい。あるいは、中間転写ベルト２０上に残トナーが存在するタイミング又は存在しないタイミングに紙粉捕集ブラシ３３に電圧を印加すると共に、定期的に紙粉捕集ブラシ３３に溜まったトナーを機械的、静電的に吐き出す工程を実施してもよい。トナー吐き出し動作は、前述の導電性ブラシ３１に対するものと同様とすることができる。

また、前述したように紙粉捕集ブラシ３３の紙粉捕集性能は、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量による影響が大きい。そこで、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量を安定させるために、図６（ｂ）に示すように、中間転写ベルト２０の裏面（内周面）側に、中間転写ベルト２０を介して紙粉捕集ブラシ３３と当接するバックアップ部材９６を設けてもよい。例えば、バックアップ部材として回転するローラ、コロ、支持パットなどを設けることで、中間転写ベルト２０のバタつきなどによる紙粉捕集ブラシ３３の侵入量の変化を抑制することができ、より安定した紙粉捕集性能を確保することが可能となる。上述のように紙粉捕集ブラシ３３に電圧を印加する場合などには、バックアップ部材９６を電気的に接地することができる。なお、紙粉捕集ブラシ３３と導電性ブラシ３１とが、中間転写ベルト２０を介して張架ローラなどの共通のバックアップ部材に当接するようになっていてもよい。

［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あるいは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。

本実施例では、導電性ブラシ３１で帯電された残トナーは感光体２に転移されるのではなく、導電性ブラシ３１の下流側に設けられた回収部材で回収される。

本実施例では、図７に示すように、ベルトクリーニング装置３０は、実施例１の構成に加えて、ファーブラシ８１、クリーニングローラ８２及びクリーニングブレード８３からなる回収部材、並びに回収電源（高圧電源回路）８４を有している。

ファーブラシ８１は、中間転写ベルト２０の移動方向において、トナー帯電部Ｃの下流側、かつ、１次転写部Ｎ１（最上流の１次転写部Ｎ１Ｙ）の上流側で中間転写ベルト２０に接触するように配置されている。ファーブラシ８１と中間転写ベルト２０との接触部が、中間転写ベルト２０上の残トナーを回収する回収部Ｄである。ファーブラシ８１は、駆動装置（図示せず）によって、中間転写ベルト２０との接触部において中間転写ベルト２０とは逆方向に移動するように回転駆動される。本実施例では、ファーブラシ８１のブラシ繊維の材料として、導電性を付与したナイロンを使用した。このブラシ繊維は、繊度は７デシテックス、パイル長は６ｍｍ、密度は１００ＫＦ／ｉｎｃｈ^２である。また、ファーブラシ８１の中間転写ベルト２０に対する侵入量は１．０ｍｍとした。ファーブラシ８１の電気抵抗値は、ファーブラシ８１をアルミシリンダ上に９．８Ｎの力で押圧し、５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で５００Ｖを印加した場合において１．０×１０^７Ωである。

クリーニングローラ８２は、ファーブラシ８１に接触して配置されている。クリーニングローラ８２は、駆動装置（図示せず）によって、ファーブラシ８１との接触においてファーブラシ８１と同方向に移動するように回転駆動される。本実施例では、クリーニングローラ８２には、ＳＵＳ（ｓｔｅｅｌｕｓｅｓｔａｉｎｌｅｓｓ）などの金属製のローラを使用した。クリーニング動作時に、クリーニングローラ８２には、回収電源８４から負極性の回収電圧（回収バイアス）が印加される。これにより、クリーニングローラ８２を介してファーブラシ８１にも負極性の回収電圧が印加される。

クリーニングブレード８３は、ウレタンゴムなどの弾性体で形成された板状部材であり、クリーニングローラ８２に当接して配置されている。

クリーニング動作時には、負極性の回収電圧が印加されたファーブラシ８１により、導電性ブラシ３１で正極性に帯電された残トナーが、静電的及び機械的に中間転写ベルト２０上から掻き取られ、中間転写ベルト２０がクリーニングされる。ファーブラシ８１によって掻き取られた正極性の残トナーは、負極性の回収電圧が印加されたクリーニングローラ８２に転移させられる。そして、クリーニングローラ８２に転移させられた残トナーは、クリーニングブレード８３によってクリーニングローラ８２上から除去されて、図示しない回収容器へと収容される。

実施例１のように感光体２から中間転写ベルト２０へのトナー像の１次転写と同時に中間転写ベルト２０上の残トナーを感光体２に回収する場合、１次転写条件によっては、クリーニング性能が変動する可能性がある。なお、１次転写条件は、１次転写電圧の大きさや感光体２の状態などである。これに対し、本実施例では、回収部材で中間転写ベルト２０上の残トナーを回収するので、１次転写条件によらず安定したクリーニング性能を確保することができる。

本実施例においても、実施例１と同様に、導電性ブラシ３１の上流側に紙粉捕集ブラシ３３を設け、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量を導電性ブラシ３１の侵入量よりも大きくする。なお、本実施例におけるこれらの侵入量は実施例１と同じである。これにより、実施例１と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施例では、紙粉捕集ブラシ３３を設置することにより、ファーブラシ８１の回収性能を長期にわたって維持できるという効果も得られる。つまり、仮に紙粉捕集ブラシ３３が設けられていない場合、多量のプリントを実施すると、プリント枚数の増加に伴い中間転写ベルト２０に転移した紙粉の一部が徐々にファーブラシ８１のパイルの隙間に挟まってくる。そして、最終的にファーブラシ８１が目詰まりを起こしてしまうことがある。紙粉によって目詰まりが起きてしまうと、ファーブラシ８１のトナー回収性能が低下し、クリーニング不良が発生してしまうことがある。

このように、本実施例では、画像形成装置１００は、中間転写体２０の移動方向において、第１のブラシ３１と中間転写体２０との接触部Ｃよりも下流側、かつ、１次転写部Ｎ１よりも上流側で中間転写体上のトナーを回収する回収部材８１を有する。また、第１のブラシ３１は、所定の極性（本実施例では正極性）の電圧が印加され、中間転写体上のトナーを該所定の極性に帯電させる。そして、回収部材８１は、該所定の極性とは逆極性（本実施例では負極性）の電圧が印加され、第１のブラシ３１によって所定の極性に帯電された中間転写体上のトナーを回収する。

以上のように、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、回収部材としてファーブラシ８１を用いた構成において、ファーブラシ８１に紙粉が目詰まりすることを抑制することができる。そのため、本実施例によれば、導電性ブラシ３１の帯電性能とファーブラシ８１のトナー回収性能を長期にわたって維持して、クリーニング性能の長寿命化を図ることが可能となる。

なお、本実施例では、回収部材としてファーブラシ８１を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、ファーブラシ８１の代わりに、負極性の回収電圧が印加されるクリーニングローラ８２を直接中間転写ベルト２０に当接させてもよい。この場合、導電性ブラシ３１で正極性に帯電された残トナーは、クリーニングローラ８２によって直接回収される。

また、ベルトクリーニング装置３０は、図８に示すような構成としてもよい。つまり、図８に示すベルトクリーニング装置３０は、導電性ブラシ３１の代わりに、上流ファーブラシ８５、上流クリーニングローラ８６及び上流クリーニングブレード８７からなる別の回収部材を有する。また、このベルトクリーニング装置３０は、上流回収電源８８を有する。例えば、上流ファーブラシ８５の中間転写ベルト２０に対する侵入量は１．０ｍｍとし、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量は実施例１と同じ２．５ｍｍとする。

上流ファーブラシ８５、上流クリーニングローラ８６、上流クリーニングブレード８７及び上流回収電源８８の構成及び動作は、前述のファーブラシ８１、クリーニングローラ８２、クリーニングブレード８３及び回収電源８４のものと概略同様である。ただし、クリーニング動作時に、上流クリーニングローラ８６には、上流回収電源８８から正極性の回収電圧が印加される。これにより、上流クリーニングローラを介して上流ファーブラシ８５にも正極性の回収電圧が印加される。正極性の回収電圧が印加された上流ファーブラシ８５により、中間転写ベルト２０上の残トナーのうち負極性に帯電したトナーが静電的及び機械的に中間転写ベルト２０から回収される。それと共に、正極性の回収電圧が印加された上流ファーブラシ８５は、上流ファーブラシ８５を通過する残トナーを一様に正極性に帯電させる。このように、図８に示すクリーニング装置３０では、上流ファーブラシ８５は、帯電部材の機能と回収部材の機能とを兼ね備え、上流回収電源８８はトナー帯電電源の機能を兼ね備える。上流ファーブラシ８５によって中間転写ベルト２０から回収された負極性の残トナーは、上流クリーニングローラ８６に転移させられた後に、上流クリーニングブレード８７によって図示しない回収容器へと収容される。また、上流ファーブラシ８５によって正極性に帯電された残トナーは、図７に示すクリーニング装置３０の場合と同様にして、下流側のファーブラシ８１などによって回収される。このように、異なる極性の電圧が印加された２つのファーブラシを用いて、中間転写ベルト２０上の残トナーをクリーニングすることができる。

図８に示すように２つのファーブラシ（中間転写体に接触しながら回転可能なブラシ）を有する構成においても、ファーブラシの上流側に紙粉捕集ブラシ３３を設けることで、ファーブラシの隙間に紙粉が挟まり目詰まりを起こすことを抑制することができる。また、紙粉捕集ブラシ３３の侵入量を上流ファーブラシ８５の侵入量よりも大きくすることにより、中間転写ベルト２０に転移した紙粉が上流ファーブラシ８５の隙間に挟まりにくくなる。それと共に、上流ファーブラシ８５の適正なトナー帯電性能を長期にわたって維持することができる。

なお、帯電部材（回収部材を兼ねる場合も含む。）としての第１のブラシの下流側に回収部材を設ける場合、第１のブラシと回収部材とのそれぞれに印加する電圧の極性は、互いに逆極性であればよい。つまり、上述の各例では、第１のブラシに正極性、回収部材に負極性の電圧を印加したが、第１のブラシに負極性、回収部材に正極性の電圧を印加してもよい。

［実施例３］
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。実施例１、２では、中間転写体クリーニング手段に本発明を適用したが、その他の回転体（搬送体）のクリーニング手段にも本発明を適用することができる。本実施例では、記録材担持体としての搬送ベルトを有する直接転写方式の画像形成装置における搬送ベルトのクリーニング手段に本発明を適用する場合について説明する。

図９は、本実施例の画像形成装置１００の要部の概略断面図である。なお、本実施例の画像形成装置１００において、実施例１、２の画像形成装置１０のものと同一又は対応する機能あるいは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。また、図９では、各画像形成部１ａ〜１ｄの要素は適宜省略して示されている。

本実施例の画像形成装置１００は、実施例１、２における中間転写ベルト２０に代えて、無端状のベルトで構成された搬送ベルト９０を有する。搬送ベルト９０は、転写部で像担持体からトナー像が転写される記録材を担持して搬送する循環移動可能な記録材担持体の一例である。本実施例では、搬送ベルト９０として、体積抵抗率５．０×１０^１１ΩｃｍのＰＶＤＦで形成された無端状のベルトを用いた。その他、搬送ベルト９０としては、ＥＴＦＥ、ポリイミド、ＰＥＴ、ポリカーボネートなどの樹脂を無端ベルト状に構成したものを用いることができる。或いは、ＥＰＤＭなどのゴム基層の上に、例えばウレタンゴムにＰＴＦＥなどの弗素樹脂を分散したものを被覆して無端ベルト状に構成したものを用いることができる。搬送ベルト９０は、複数の張架ローラ２５、２６、２７、２８の４軸によって支持され、外周面に記録材Ｐを静電吸着して、各感光体２に記録材Ｐを接触させるべく図示矢印Ｒ４方向（時計回り）に循環移動（回転）する。

搬送ベルト９０の内周面側には、各感光体２に対応して、転写手段としての転写ローラ９１が配置されている。転写ローラ９１は、搬送ベルト９０を介して感光体２に向けて押圧され、感光体２と搬送ベルト９０との接触部である転写部Ｎを形成する。転写工程時に、転写ローラ９１には、図示しない転写電源（高圧電源回路）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）の転写電圧（転写バイアス）が印加される。これにより、各感光体２上のトナー像が搬送ベルト９０上の記録材Ｐに静電的に転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは、張架ローラ２６に巻き掛けられた搬送ベルト９０の位置である分離部Ｅにおいて、該張架ローラ２６の曲率によって搬送ベルト９０から分離されて、定着装置１２へと搬送される。

記録材Ｐは、静電吸着ローラ９２と搬送ベルト９０とによって挟み込まれるようにして搬送ベルト９０の外周に圧接される。また、搬送ベルト９０と静電吸着ローラ９２との間に電圧が印加されることによって、記録材Ｐとしての例えば誘電体である紙と搬送ベルト９０の誘電体層とに電荷が誘起され、記録材Ｐが搬送ベルト９０の外周面に静電吸着される。これにより、記録材Ｐは搬送ベルト９０に安定して吸着されて最下流の転写部Ｎまで搬送される。

本実施例の画像形成装置１００では、搬送ベルト９０上の記録材Ｐに直接トナー像を転写することから、記録材Ｐに転写されたトナーや感光体２上のかぶりトナーが、記録材担持体たる搬送ベルト９０に付着することがある。この記録材担持体上に付着したトナーが新たに搬送される記録材Ｐに転移し、記録材Ｐを汚してしまうおそれがある。そのため、本実施例では、搬送ベルト９０上に付着したトナーを除去するベルトクリーニング装置３０が設けられている。

ここで、搬送ベルト９０上には、トナーだけでなく、搬送ベルト９０によって搬送する記録材Ｐとして多く用いられる紙から脱落した紙粉も付着する。この紙粉が、導電性ブラシ３１に滞留し紙粉溜まりを形成すると、中間転写体クリーニング手段の場合と同様、搬送ベルト９０のクリーニング不良が発生してしまうことがある。

これに対し、本実施例では、ベルトクリーニング３０として、実施例２のものと同様のクリーニング装置３０を用いている。本実施例においても、上述の実施例と同様に、導電性ブラシ３１の上流側に紙粉捕集ブラシ３３を設け、紙粉捕集ブラシ３３の搬送ベルト９０に対する侵入量を導電性ブラシ３１の搬送ベルト９０に対する侵入量よりも大きくする。また、導電ブラシ３１で帯電された搬送ベルト９０上の残トナーは、ファーブラシ８１などによって回収される。これにより、搬送ベルト９０のクリーニングに関しても、実施例１、２と同様の効果を得ることができる。

なお、直接転写方式の画像形成装置１００においても、図８を用いて実施例２で説明したような、異なる極性の電圧が印加された２つのファーブラシを用いた回収部材により、搬送ベルト９０上のトナーをクリーニングすることができる。さらに、直接転写方式の画像形成装置１００においても、例えば図５、図６を用いて説明したものなど、中間転写方式の画像形成装置１０に関して前述したクリーニング装置３０の他の特徴を備えていてよい。ここで、中間転写方式の画像形成装置の場合と同様、図５（ａ）に示すように紙粉除去ブラシ３３に電圧を印加する場合には、次のようにすることが好ましい。つまり、転写の際に搬送ベルト９０に付着したトナーが静電的に紙粉捕集ブラシ３３に捕集されないように、搬送ベルト９０上に該トナーが存在しないタイミング（紙間や後回転などの非画像形成時）にのみ紙粉捕集ブラシ３３に捕集電圧を印加するのが好ましい。換言すれば、紙粉捕集ブラシ３３には、搬送ベルト９０の移動方向における、転写の際に付着したトナー（かぶりトナーなど）が存在する領域以外の領域が紙粉捕集部Ｈを通過している時に、電圧が印加されることが好ましい。あるいは、中間転写方式の画像形成装置の場合と同様、紙粉捕集ブラシ３３からトナーを吐き出す工程を実施してもよい。

１画像形成部
２感光体
１０画像形成装置（中間転写方式）
２０中間転写ベルト
３０ベルトクリーニング装置
３１導電性ブラシ
３３紙粉捕集ブラシ
８１ファーブラシ
９０搬送ベルト
１００画像形成装置（直接転写方式）

Claims

トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体と接触して１次転写部を形成する回転移動可能な中間転写体と、
前記中間転写体の外周面に接触して２次転写部を形成する２次転写部材であって、前記１次転写部で前記像担持体から１次転写されたトナー像を前記２次転写部で記録材に２次転写するための２次転写部材と、
前記中間転写体に接触し、前記中間転写体上のトナーを帯電させる第１のブラシと、
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側、かつ、前記第１のブラシと前記中間転写体との接触部よりも上流側で前記中間転写体に接触する第２のブラシであって、電源に接続されておらず、電圧が印加されない第２のブラシと、
を有し、
前記第１のブラシ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によって、前記中間転写体上の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、前記第１のブラシによって帯電された前記中間転写体上のトナーを、前記１次転写部で前記中間転写体から前記像担持体に転移させることが可能であり、
前記第１のブラシに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によって、前記第１のブラシと前記中間転写体とが接触する位置を通過する際に前記第１のブラシに蓄積したトナーを、前記第１のブラシから前記中間転写体に静電的に移動させた後に、前記１次転写部で前記中間転写体から前記像担持体に転移させる動作を実行可能であり、
前記第２のブラシの前記中間転写体に対する侵入量の方が、前記第１のブラシの前記中間転写体に対する侵入量よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
前記中間転写体の移動方向において、前記第１のブラシと前記中間転写体との接触部よりも下流側、かつ、前記１次転写部よりも上流側で前記中間転写体上の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帯電手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記帯電手段は、前記中間転写体に接触するローラであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記第２のブラシは、前記中間転写体の移動方向における幅が互いに異なる、前記中間転写体の移動方向と略直交する方向における複数の部分を有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。
前記中間転写体を介して前記第２のブラシと当接するバックアップ部材を有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。
トナー像を担持する像担持体と、
転写部で前記像担持体からトナー像が転写される記録材を担持して搬送する循環移動可能な記録材担持体と、
前記記録材担持体に接触し、前記記録材担持体上のトナーを帯電させる第１のブラシと、
前記記録材担持体の移動方向において、前記転写部よりも下流側、かつ、前記第１のブラシと前記記録材担持体との接触部よりも上流側で前記記録材担持体に接触する第２のブラシであって、電源に接続されておらず、電圧が印加されない第２のブラシと、
を有し、
前記第１のブラシ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によって、前記記録材担持体上の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、前記第１のブラシによって帯電された前記記録材担持体上のトナーを、前記転写部で前記記録材担持体から前記像担持体に転移させることが可能であり、
前記第１のブラシに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によって、前記第１のブラシと前記記録材担持体とが接触する位置を通過する際に前記第１のブラシに蓄積したトナーを、前記第１のブラシから前記記録材担持体に静電的に移動させた後に、前記転写部で前記記録材担持体から前記像担持体に転移させる動作を実行可能であり、
前記第２のブラシの前記記録材担持体に対する侵入量の方が、前記第１のブラシの前記記録材担持体に対する侵入量よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
前記第２のブラシは、前記記録材担持体の移動方向における幅が互いに異なる、前記記録材担持体の移動方向と略直交する方向における複数の部分を有することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
前記記録材担持体を介して前記第２のブラシと当接するバックアップ部材を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。