(57)【要約】【課題】  像担持体に付着したフィルミングや残留トナー等を簡単な構成で容易に除去できる画像形成装置。【解決手段】  画像データに基づいて形成されるトナー像を担持する像担持体と、給送される転写材を像担持体に圧着してトナー像を転写材に転写する転写ローラと、像担持体に残留する残留トナーを除去するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、クリーニング手段に対して像担持体の回転方向上流側に位置して像担持体に当接し、像担持体の線速度に対して相対的に異なる線速度で回転するローラと、同一寸法の複数の転写材を連続して給送して転写する際に該転写材が転写ローラを通過するときの通過範囲外の非通過範囲に対向する像担持体に、所定のトナー帯を形成するトナー帯形成手段と、を設けたこと。【選択図】        図２
2006030849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいて形成されるトナー像を担持する像担持体と、
給送される転写材を前記像担持体に圧着して前記トナー像を前記転写材に転写する転写ローラと、
前記像担持体に残留する残留トナーを除去するクリーニング手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記クリーニング手段に対して前記像担持体の回転方向上流側に位置して前記像担持体に当接し、前記像担持体の線速度に対して相対的に異なる線速度で回転するローラと、
同一寸法の複数の転写材を連続して給送して転写する際に該転写材が前記転写ローラを通過するときの通過範囲外の非通過範囲に対向する前記像担持体に、所定のトナー帯を形成するトナー帯形成手段と、を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体は中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニング手段はクリーニングブレードであり、前記ローラはブラシローラであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記クリーニング手段はクリーニングブラシであり、前記ローラはスポンジローラであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、詳しくは、感光体ドラムや中間転写ベルトのフィルミングやクリーニングブレードのエッジ欠けを防止し、高耐久化する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯電、露光、現像の各手段を周囲に有する感光体ドラム上にトナー像を形成し、トナー像を転写材（用紙）に転写する構成や、複数の感光体ドラム上に形成したトナー像を中間転写ベルトに一次転写した後に中間転写ベルト上のトナー像を転写材に二次転写する構成の画像形成装置においては、転写後の感光体ドラムや中間転写ベルト（これらを像担持体ともいう）に残留した残留トナーを除去するために、像担持体の走行方向に対しカウンタ方向にウレタンゴム等からなる弾性状のクリーニングブレードを当接させるブレードクリーニング方式が知られている。
【０００３】
近年は画像形成装置の高速化や高耐久性が求められ、感光体ドラムや中間転写ベルトのフィルミングによる画像スジ、ムラ等の画像不良やクリーニングブレードのエッジの摩耗や欠けによるクリーニング不良が問題になっている。フィルミングはトナーに添加されている滑材のステアリン酸カルシウム（ＣａＳｔ）、ステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）、若しくはトナーに含まれるワックス等が像担持体に付着したものであり、付着部分では表面抵抗が高くなるため、転写電界が弱くなる。また、付着部分ではトナーと中間転写ベルトとの付着力が強くなるので、トナーが中間転写ベルトから離れ難くなる。これらの理由により付着部分での転写性が低下して画像にスジやムラが発生する。また、フィルミングが発生した部分では摩擦抵抗が上昇し、クリーニングブレードのエッジが中間転写ベルトの表面に引っ掛かって、めくれが生じ、この結果、クリーニングブレードのエッジに欠けが生ずる。
【０００４】
なお、中間転写ベルトの場合には、フィルミングやクリーニングブレードのエッジの欠けが感光体ドラムより多く発生する傾向があるが、これは中間転写ベルトは感光体ドラムより表面が硬くて削れ難いため、トナー物質等の付着が蓄積され易いためと考えられる。
【０００５】
また、Ａ４Ｒサイズ等の如く用紙を縦方向に給送したり、Ｂ５サイズ等の如き小サイズの用紙を給送したりすると、これらの用紙の給送範囲外に位置する像担持体の側部でフィルミングやクリーニングブレードのエッジの欠けが多く発生する傾向がある。なお、用紙の給送範囲内で問題発生が少ないのは、用紙がトナー等の付着物を吸着して運び去るという作用や、用紙が中間転写ベルトを研磨して研磨剤の様な作用をするためである。
【０００６】
以上の如き問題に対する対策として、像担持体を研磨してフィルミングを除去する技術が知られている。
【０００７】
また、非画像形成時に画像以外の部分にトナー帯を形成してクリーニングブレードのエッジに多量のトナーを供給し、像担持体とクリーニングブレードとの潤滑性や研磨効果を向上させ、摩擦抵抗を低下させる技術も知られている。この一例として、中間転写ベルトの画像領域外にトナー帯（トナー層、トナーソリッド）を形成し、中間転写ベルトに付着した付着物をクリーニングブレードにより除去する画像形成装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２３１２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
紙やすり、研磨粒子入り不織布、ラッピングフィルム等を像担持体に接触させ、回転する像担持体を研磨することが考えられる。しかし、紙やすりや研磨粒子入り不織布では像担持体に傷が付き易く、目の細かいラッピングフィルムでは効果があるものの目詰まりが発生して研磨力が持続しないという問題がある。
【０００９】
また、中間転写ベルトの画像領域外にトナー帯を形成する場合に、紙間にトナー帯を形成すると、トナー帯が転写ローラに付着して用紙の裏面が汚れるという問題がある。この汚れを防止するために、トナー帯の通過時に転写ローラを退避させる構成が考えられるが、高速機の場合は退避のための充分な時間が取れず、トナー帯を形成するために通常の画像形成に犠牲が強いられ、単位時間当たりのコピー枚数が低下してしまう。そこで、トナー帯を通紙範囲外に形成すれば、通紙した用紙が汚れることがないので、このように構成することが望ましい。
【００１０】
しかし、トナー帯を通紙範囲外に形成しても、特許文献１の如き構成で大量のトナーを供給すると、クリーニングブレードのエッジが摩耗してしまう危険性がある。また、特に耐久性を必要とする場合や高画質化を目的として小粒径の重合トナーを用いる場合に、クリーニングブレードの代わりにクリーニングブラシを設けることがあるが、このような場合にトナー帯を形成すると、そのトナーがクリーニングブラシをすり抜けてしまうという問題が生じて実用化が困難である。
【００１１】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、像担持体に付着したフィルミングや残留トナー等を簡単な構成で容易に除去できる画像形成装置であって、残留トナー等を除去するのにクリーニングブレードを用いた場合には、エッジ欠けを防止できて高耐久化が実現できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
［請求項１］画像データに基づいて形成されるトナー像を担持する像担持体と、給送される転写材を前記像担持体に圧着して前記トナー像を前記転写材に転写する転写ローラと、前記像担持体に残留する残留トナーを除去するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、前記クリーニング手段に対して前記像担持体の回転方向上流側に位置して前記像担持体に当接し、前記像担持体の線速度に対して相対的に異なる線速度で回転するローラと、同一寸法の複数の転写材を連続して給送して転写する際に該転写材が前記転写ローラを通過するときの通過範囲外の非通過範囲に対向する前記像担持体に、所定のトナー帯を形成するトナー帯形成手段と、を設けたことを特徴とする画像形成装置。
［請求項２］前記像担持体は中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
［請求項３］前記クリーニング手段はクリーニングブレードであり、前記ローラはブラシローラであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
［請求項４］前記クリーニング手段はクリーニングブラシであり、前記ローラはスポンジローラであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の画像形成装置によれば、像担持体に当接するブラシローラやスポンジローラを設け、且つトナー帯を形成することによって、像担持体に付着した残留トナー等を確実に除去すると共に像担持体を研磨してフィルミングを除去することができる。また、クリーニングブレードを用いた場合にはエッジ欠けを防止できて高耐久化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の画像形成装置を図を参照して説明する。
【００１５】
先ず、カラー画像を形成する画像形成装置の一例を図１を参照して説明する。図１は画像形成装置の断面構成図である。なお、本発明は必ずしもカラー画像を形成する画像形成装置にのみ用いられるものではなく、モノクロ画像を形成する画像形成装置にも用いられる。
【００１６】
図１に示すカラー画像形成装置は、画像形成装置１００と画像読取装置２００とから構成される。
【００１７】
画像形成装置１００は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、ベルト状の中間転写体６、給紙搬送手段２０、及びベルト定着装置３０等からなる。
【００１８】
画像形成装置１００の上部には、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２とから成る画像読取装置２００が設置されている。
【００１９】
自動原稿送り装置２０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００２０】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部１０１において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに入力される。
【００２１】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙ、感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、クリーニング装置５Ｙ、一次転写手段としての一次転写ローラ７Ｙ等からなる。
【００２２】
マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、感光体ドラム１Ｍの周囲に配置された帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、クリーニング装置５Ｍ、一次転写手段としての一次転写ローラ７Ｍ等からなる。
【００２３】
シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、感光体ドラム１Ｃの周囲に配置された帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、クリーニング装置５Ｃ、一次転写手段としての一次転写ローラ７Ｃ等からなる。
【００２４】
黒色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、感光体ドラム１Ｋの周囲に配置された帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ、クリーニング装置５Ｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ７Ｋ等からなる。
【００２５】
現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの帯電極性と同極性に帯電されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）若しくは黒色（Ｋ）の各色のトナーからなる二成分現像剤（一成分現像剤でもよい）をそれぞれ収容し、例えば厚み０．５〜１ｍｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像剤担持体である現像ローラ４Ｙ１，４Ｍ１，４Ｃ１，４Ｋ１を備えている。
【００２６】
現像ローラ４Ｙ１，４Ｍ１，４Ｃ１，４Ｋ１は、不図示の突き当てコロにより感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと所定の間隙、例えば１００〜１０００μｍの間隙を設けて非接触に保たれ、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの回転方向と順方向に回転する。
【００２７】
現像時に現像ローラ４Ｙ１，４Ｍ１，４Ｃ１，４Ｋ１に対してトナーと同極性の直流電圧若しくは直流電圧に交流電圧を重畳する現像バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上の静電潜像に対して反転現像が行われる。
【００２８】
一般的に、トナーには流動性の改良やクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤が添加されており、この内、本発明に関係する潤滑剤としては、例えば、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。
【００２９】
これら外添剤の添加量は、トナーに対して０．０１〜１０質量％程度である。
【００３０】
中間転写ベルト６は半導電性の無端ベルト状であって、複数のバックアップローラ６１，６２等に巻回されて、不図示のモータに駆動されて時計方向に回転する。
【００３１】
感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対向して、中間転写ベルト６を介して、各色毎の一次転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋが設けられている。
【００３２】
一次転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋには、トナーと反対極性の直流電圧が印加され、転写域に転写電界を形成することにより、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト６上に一次転写される。
【００３３】
二次転写用のバックアップローラ６２に対向して、中間転写ベルト６を介して、二次転写ローラ９が設けられている。
【００３４】
二次転写ローラ９には、トナーと反対極性の直流電圧が印加され、転写域に転写電界を形成することにより、中間転写ベルト６上に担持される重ね合わせトナー画像が転写材（用紙）Ｐの表面に二次転写される。
【００３５】
転写材Ｐは、給紙カセット２１から給紙手段２０により給紙され、複数の中間ローラ２３，２４，２５，２６及びレジストローラ２７を経て、二次転写位置に搬送され、カラー画像が一括転写される。
【００３６】
なお、転写材Ｐのサイズを変える場合、搬送方向に対して直交する方向の長さ（用紙幅）は、中間転写ベルト６の中央基準で変化するように構成されている。
【００３７】
カラー画像が転写された転写材Ｐは、定着手段３０により定着処理され、排紙ローラ２８に狭持されて排紙トレイ２９上に載置される。
【００３８】
中間転写ベルト６の回転方向にみて二次転写位置の下流側に、中間転写ベルト６上に残留したトナーを除去するクリーニング装置８が設けられている。なお、クリーニング装置８の詳細については後述する。
【００３９】
ここで、本実施の形態における中間転写ベルト６、一次転写ローラ７、二次転写ローラ９等の材質について説明する。
【００４０】
中間転写ベルト６は、体積抵抗が１０6〜１０12Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、エトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の樹脂材料や、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＣＲ、ポリウレタン等のゴム材料にカーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりしたものが用いられ、厚みは、樹脂材料の場合５０〜２００μｍ程度、ゴム材料の場合は３００〜７００μｍ程度の設定にすることが好ましい。
【００４１】
一次転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋは、例えば外径８ｍｍのステンレス等の導電性芯金の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、体積抵抗が１０5〜１０9Ω・ｃｍ程度のソリッド状態または発泡スポンジ状態で、厚さが５ｍｍ、ゴム硬度が２０〜７０°程度（アスカー硬度Ｃ）の半導電弾性ゴムを被覆して形成される。
【００４２】
二次転写ローラ９は、例えば外径８ｍｍのステンレス等の導電性芯金の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、体積抵抗が１０5〜１０9Ω・ｃｍ程度のソリッド状態または発泡スポンジ状態で、厚さが５ｍｍ、ゴム硬度が２０〜７０°程度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）の半導電弾性ゴムを被覆して形成される。
【００４３】
二次転写ローラ９は、一次転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋと異なり、トナーが接するため表面に半導電性のフッ素樹脂やウレタン樹脂等の離型性の良いものを被覆する場合がある。二次転写バックアップローラ６２は、ステンレス等の導電性芯金の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴムや樹脂材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりした半導電性材料を、厚さが０．０５〜０．５ｍｍ程度被覆して形成される。
【００４４】
次に、画像形成プロセスについて説明する。
【００４５】
画像記録のスタートにより感光体ドラム１Ｙの不図示の駆動モータが始動して、イエロー（Ｙ）の画像形成部１０Ｙの感光体ドラム１Ｙが図１の矢示の反時計方向へ回動され、同時に帯電部２Ｙの帯電作用により感光体ドラム１Ｙに電位の付与が開始される。
【００４６】
感光体ドラム１Ｙは電位を付与された後、露光手段３Ｙによって第１の色信号、即ちイエロー（Ｙ）の画像データに対応する電気信号による画像書き込みが開始され、感光体ドラム１Ｙの表面に原稿画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ローラ４Ｙ１により接触或いは非接触の状態で反転現像され、感光体ドラム１Ｙの回転に応じて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。
【００４７】
このようにして感光体ドラム１Ｙ上に形成されたイエロー（Ｙ）のトナー像が、一次転写ローラ７Ｙによって、中間転写ベルト６上に転写される。
【００４８】
続いて、中間転写ベルト６上のイエロー（Ｙ）のトナー像と同期が取られ、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ねられて形成され、これによりカラートナー像が得られる。
【００４９】
転写後の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周面上に残った残留トナーは、クリーニング装置５Ｙ，５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより除去される。
【００５０】
中間転写ベルト６上のカラートナー像の形成と同期して、給紙カセット２１から、１枚づつ分離搬送された転写材Ｐは、給紙ローラ２２，２３，２４，２５，２６及びレジストローラ２７を経て搬送され、二次転写ローラ９により、中間転写ベルト６上のカラートナー像が転写材Ｐ上に一括して転写される。
【００５１】
カラートナー像が転写された転写材Ｐは、不図示の分離手段により除電され、定着装置３０へと搬送され、熱と圧力によってトナー像が定着されて固定された後、排紙ローラ２８により排紙トレイ２９へ排出される。
【００５２】
一方、転写後の中間転写ベルト６の周面上に残った残留トナーは、クリーニング装置８により除去される。
【００５３】
定着処理された記録材Ｐを反転排紙する場合には、記録材Ｐはベルト定着装置３０と排紙ローラ２８の中間に配置された分岐板２８Ａの図示右側の搬送路を通過し、下方の第１搬送路〈１〉に搬送された後、逆転搬送されて分岐板２８Ａの図示左側の第２搬送路〈２〉を通過し、排紙ローラ２８により装置外に排出される。
【００５４】
記録材Ｐの両面に複写する場合には、記録材Ｐの第１面に形成した画像を定着処理した後、記録材Ｐを第１搬送路〈１〉、さらに分岐板２８Ｂの下方の第４搬送路〈４〉に導入した後、逆転搬送し、分岐板２８Ｂの図示右側の搬送路を通過させ、第３搬送路〈３〉に搬送した後、上方に迂回し給紙ローラ２６により搬送する。記録材Ｐは画像形成手段１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて第２面に各色の画像が両面に形成され、ベルト定着装置３０により加熱定着処理され、排紙ローラ２８によって装置外に排出される。
【００５５】
次に、本発明に係わるクリーニング装置８に関する２種の形態及び実験結果について詳述する。
［第１の形態］
図２はクリーニングブレードを有するクリーニング装置の要部断面図である。
【００５６】
８１１はケーシングで、クリーニング装置を構成する各部材が装着されている。
【００５７】
８１２はポリウレタンゴム等の弾性体からなるクリーニングブレード（クリーニング手段）であり、ブレードホルダ８１３に接着剤等により固定されている。ブレードホルダ８１３はケーシング８１１に設けられた支持軸８１１Ａに回動自在に取り付けられ、不図示のバネによって反時計方向に付勢されている。従って、クリーニングブレード８１２のエッジ８１２Ａは、中間転写ベルト６の回転方向と反対方向（カウンター方向）に向いた状態で、バックアップローラ６１に支持された中間転写ベルト６に圧接している。
【００５８】
８１４は表面にブラシを有するブラシローラであり、クリーニングブレード８１２のエッジ８１２Ａと中間転写ベルト６との当接位置よりも中間転写ベルト６の回転方向上流側の位置で、中間転写ベルト６に当接する。ブラシローラ８１４は、不図示の回転手段によって回転するが、その回転方向は中間転写ベルト６との当接位置Ａにおいて中間転写ベルト６の進行方向に対して逆方向に回転する。即ち、図２においては時計方向に回転する。従って、ブラシローラ８１４の線速度は中間転写ベルト６の線速度と方向が異なり、例え双方の線速度の絶対値が同一であっても相対的な線速度は異なる。
【００５９】
８１５，８１６は樹脂板やステンレス板等からなるフリッカーであり、一端がケーシング８１１に固定され、他端がブラシローラ８１４に当接している。
【００６０】
８１７はケーシング８１１の底部に設けられた排出スクリューであり、不図示の駆動源によって回転する。
【００６１】
８１８はケーシング８１１に固定されたシール板であり、中間転写ベルト６に当接して、廃トナーが漏出することを防止している。
【００６２】
以上の如く構成されたクリーニング装置において、転写ローラ９により記録材Ｐにトナー画像を転写した後に残留する残留トナーは中間転写ベルト６に付着して中間転写ベルト６と共に移動するが、ブラシローラ８１４の回転によって残留トナーは中間転写ベルト６より掻き落とされて除去され、ブラシローラ８１４に付着する。ブラシローラ８１４に付着した残留トナーの一部はフリッカー８１６によって掻き落とされて下方に落下し、排出スクリュー８１７の回転によって紙面直角方向に搬送され、クリーニング装置の外に排出されて、所定の容器に貯溜される。また、ブラシローラ８１４と中間転写ベルト６との間に介在する残留トナーは研磨剤の役目を果たして中間転写ベルト６を研磨し、フィルミングを除去する。
【００６３】
また、ブラシローラ８１４によっても除去しきれずに中間転写ベルト６に付着していた残留トナーは、クリーニングブレード８１２によって除去される。
【００６４】
なお、ブラシローラ８１４の回転によって残留トナーを中間転写ベルト６より除去し過ぎると、クリーニングブレード８１２のエッジ８１２Ａに位置する残留トナーが枯渇して摩擦力が増大し、エッジ８１２Ａの欠けや捲れが生ずる。このために、ブラシローラ８１４に付着した残留トナーをフリッカー８１５により飛翔させ、中間転写ベルト６に付着させて、エッジ８１２Ａに供給する。
【００６５】
また、Ａ４Ｒサイズ等の如く用紙を縦方向に通紙したり、Ｂ５サイズ等の如き小サイズの用紙を通紙したりすると、これらの用紙の通紙範囲外に位置する像担持体の側部、即ち非通紙範囲でフィルミング等が多く発生する傾向がある。そこで、中間転写ベルト６の非通紙範囲にトナー帯を形成し、トナーを大量に供給することで、ブラシローラ８１４の研磨力を強め、フィルミング等を除去する。
【００６６】
このトナー帯の位置について図３を参照して説明する。
【００６７】
図３において、同一寸法の複数の用紙Ｐを連続して給送して中間転写ベルト６に用紙Ｐに対応したトナー像ＴＩを形成した場合に、トナー像ＴＩの領域幅Ｗ１以外の領域幅Ｗ２にトナー帯ＴＰを形成する。言い換えれば、転写する際に、用紙Ｐが転写ローラ９を通過するときの通過範囲外の非通過範囲に対向する中間転写ベルト６にトナー帯ＴＰを形成することになる。
【００６８】
トナー帯ＴＰは、図１に示す画像形成手段１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにて、万線スクリーンやドットスクリーン等の所定のスクリーン構造で所定の濃度のトナー像が感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに形成され、中間転写ベルト６の領域幅Ｗ２（非通過範囲）に相当する所定の位置に一次転写されて形成される（トナー帯形成手段）。
【００６９】
通常の画像形成中は中間転写ベルト６に転写ローラ９が圧着しているので、転写ローラ９にトナー帯ＴＰのトナーの一部が付着するが、用紙Ｐのサイズを変更するときや通常の画像形成の前後に転写ローラ９をクリーニングすれば、用紙Ｐの裏面が汚れることはない。なお、このクリーニングは転写ローラ９を中間転写ベルト６に圧着した状態で、転写ローラ９にプラス・マイナスの電界を交互に印加することで転写ローラ９に付着したトナーを中間転写ベルト６に転写する。
【００７０】
また、トナー帯ＴＰは、中間転写ベルト６への付着量が０．３ｍｇ／ｃｍ2であって、進行方向の長さは中間転写ベルト６の１周のうち１／１０以上あることが望ましい。また、フルカラーのときはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ同量であることが望ましい。
【００７１】
更に、ブラシローラ８１４を当接位置Ａにおいて中間転写ベルト６に対して順方向、即ち、図２においては反時計方向に回転させてもよいが、この場合は当接位置Ａにおけるブラシローラ８１４の線速度を中間転写ベルト６の線速度に対して異ならせて、ブラシローラ８１４によって中間転写ベルト６の残留トナーを掻き取れるようにする必要がある。但し、この場合は残留トナーをフリッカー８１５により飛翔させて中間転写ベルト６に付着させることはできないが、ブラシローラ８１４を時計方向に回転させたときよりはブラシローラ８１４によるトナーの掻き取り量が少ないので、フリッカー８１５は不要になる。
【００７２】
次に、ブラシローラ８１４の有無及びトナー帯の有無によるフィルミング及びクリーニングブレード８１２のエッジ８１２Ａの欠けの状況を調べた実験について記す。
（１）実験装置
・実験機：図１に示すタンデムフルカラー複写機でクリーニング装置は図２に示す構成
・感光体ドラム：外径６０ｍｍ、有機半導体層としてフタロシアニン顔料をポリカーボネートに分散させたものを塗布、電荷輸送層を含めた感光体層の膜厚２５μｍ
・感光体非画像部電位：電位センサで検知してフィードバック制御し、制御可能範囲は−５００Ｖ〜−９００Ｖ
・全露光電位：−５０Ｖ〜０Ｖ
・露光：レーザー走査方式、半導体レーザーのパワーは３００μＷ
・現像：２成分現像方式
・中間転写体：シームレス半導電樹脂ベルト、材質ポリイミド、回転速度２２０ｍｍ／ｓ、表面抵抗率１×１０11Ω／□、体積抵抗率１×１０8Ω・ｃｍ、テンション５０Ｎ
・中間転写体駆動ローラ：３０ｍｍ
・一次転写手段：中間転写体の背面に発泡ローラ（外径２０ｍｍ、抵抗値１×１０6Ω）を設置し、温湿度とカウンタでマトリックスを組んだ電流値テーブルから所定の電流値を選択し印加
・一次転写導電性部材：導電性ローラにてローラ圧５Ｎ
・二次転写手段：中間転写体をバックアップローラと二次転写ローラで挟んだ構成で抵抗値は共に１×１０7、温湿度とカウンタでマトリックスを組んだ電流値テーブルで所定の電流値を選択し印加
・トナー：乳化重合トナー、粒径６．５μｍ、滑剤添加量（質量％）Ｙ：０．１５，Ｍ：０，Ｃ：０，ＢＫ：０．０５
・クリーニングブレード
材質：ポリウレタンゴム（厚さ２ｍｍ、自由長９ｍｍ）
カウンタ当接：当接角１７度
バネ荷重方式：加重１６Ｎ／ｍ
・ブラシローラ
材質：導電性アクリル
線径：１０ｄ
（ｄはデニールを意味し、繊維の太さの尺度である線密度を表す単位であって、長さ９，０００ｍで１ｇの質量を有する繊維を１デニールとする。）
密度：８０，０００本／ｉｎｃｈ2
毛長（ループ高）：４．２５ｍｍ（芯金１０ｍｍ、外径１７．５ｍｍ）
外径：１８．５ｍｍ
ベルト食い込み量：０．７ｍｍ
（２）実験条件
・紙種：コニカ５５ｋｇ
・紙サイズ：Ａ４Ｒ
・モード：両面連続フルカラー
・画像パターン：文字パターン（印字率３％）
・環境：３０℃、８０％ＲＨ
・トータルコピー数：１万枚
・比較内容：ブラシローラ及びトナー帯の有無で、フィルミングの発生及びクリーニングのエッジの欠けの状況を確認した。
（２）実験結果
表１に示す。
【００７３】
【表１】
2006030849.tif 000003
【００７４】
なお、表１において、フィルミングの○、△、×は下記の程度を示す。
【００７５】
○・・・フィルミングのスジが認められない。
【００７６】
△・・・軽微であるが、フィルミングのスジが認められる。
【００７７】
×・・・明瞭なフィルミングのスジが認められる。
【００７８】
また、エッジ欠け比率とはクリーニングブレードのエッジの欠け比率であって、下記の数式で演算する。
【００７９】
エッジ欠け比率＝欠け幅×１００／クリーニングブレードの測定長
また、欠け幅は図４に示す如くである。
【００８０】
表１によれば、中間転写ベルト６に付着した残留トナーを除去すると共に中間転写ベルト６を研磨するブラシローラ８１４を設け、且つ、縦送りや小サイズの用紙を連続して給紙するときに用紙が通過しない範囲でのフィルミングの発生を防止すると共にクリーニングブレードのエッジの欠けを防止するために、中間転写ベルト６における非通紙範囲にトナー帯を設けた場合が、フィルミングが最も発生せず、且つ、エッジの欠け比率が最も小さいことが実証された。
［第２の形態］
図５はクリーニングブラシを有するクリーニング装置の要部断面図である。
【００８１】
８２１はケーシングで、クリーニング装置を構成する各部材が装着されている。
【００８２】
８２２は導電性のアクリルからなるクリーニングブラシ（クリーニング手段）であり、中間転写ベルト６に圧接する。そして、クリーニングブラシ８２２は不図示の回転手段によって回転するが、その回転方向は中間転写ベルト６との当接位置Ｂにおいて中間転写ベルト６に対して逆方向に回転する。即ち、図５においては時計方向に回転する。クリーニングブラシ８２２にはステンレス等から形成されクリーニングブラシ８２２に対して順方向に回転する清掃ローラ８２３が圧着し、清掃ローラ８２３にはＰＥＴ等から形成されたスクレーパー８２４が更に圧接している。
【００８３】
８２５はウレタン等から形成されたスポンジローラであり、クリーニングブラシ８２２と中間転写ベルト６との当接位置Ｂよりも中間転写ベルト６の回転方向上流側の位置で、中間転写ベルト６に当接する。スポンジローラ８２５は、不図示の回転手段によって回転するが、その回転方向は中間転写ベルト６との当接位置Ｃにおいて中間転写ベルト６の進行方向に対して逆方向に回転する。即ち、図２においては時計方向に回転する。従って、スポンジローラ８２５の線速度は中間転写ベルト６の線速度と方向が異なり、例え双方の線速度の絶対値が同一であっても相対的な線速度は異なる。
【００８４】
８２６は樹脂板やステンレス板等からなるフリッカーであり、その一端がケーシング８２１に固定され、他端がスポンジローラ８２５に当接している。
【００８５】
８２７はケーシング８２１の底部に設けられた排出スクリューであり、不図示の駆動源によって回転する。
【００８６】
８２８はケーシング８２１に固定されたシール板であり、中間転写ベルト６に当接して、廃トナーが漏出することを防止している。
【００８７】
以上の如く構成されたクリーニング装置において、転写ローラ９により記録材Ｐにトナー画像を転写した後に残留する残留トナーは中間転写ベルト６に付着して中間転写ベルト６と共に移動するが、スポンジローラ８２５の回転によって残留トナーは中間転写ベルト６より除去され、スポンジローラ８２５に付着する。スポンジローラ８２５に付着した残留トナーの一部はフリッカー８２６によって掻き落とされて下方に落下し、排出スクリュー８２７の回転によって紙面直角方向に搬送され、クリーニング装置の外に排出されて、所定の容器に貯溜される。また、スポンジローラ８２５と中間転写ベルト６との間に介在する残留トナーは研磨剤の役目を果たして中間転写ベルト６を研磨し、フィルミングを除去する。
【００８８】
また、スポンジローラ８２５によっても除去しきれずに中間転写ベルト６に付着していた残留トナーは、クリーニングブラシ８２２によって除去されてクリーニングブラシ８２２に付着する。クリーニングブラシ８２２に付着したトナーは清掃ローラ８２３に付着し、スクレーパー８２４によって掻き落とされて落下し、排出スクリュー８２７によって排出される。
【００８９】
また、Ａ４Ｒサイズ等の如く用紙を縦方向に通紙したり、Ｂ５サイズ等の如き小サイズの用紙を通紙したりすると、これらの用紙の通紙範囲外に位置する像担持体の側部、即ち非通紙領域でフィルミング等が多く発生する傾向がある。そこで、中間転写ベルト６の非通紙範囲に第１の形態で述べたものと同様のトナー帯を形成し、トナーを大量に供給することで、スポンジローラ８２５の研磨力を強め、フィルミング等を除去する。
【００９０】
次に、スポンジローラ８２５の有無及びトナー帯の有無によるフィルミングの発生状況を調べた実験について記す。
（１）実験装置
第１の形態に記した実験装置と同一である。但し、クリーニング装置はクリーニングブレード８１２やブラシローラ８１４を設けたものではなく、図５に示すクリーニングブラシ８２２やスポンジローラ８２５を設けたものなので、これらの仕様を記す。
・クリーニングブラシ
材質：導電性アクリル
線径：６．２５ｄ
密度：１００，０００本／ｉｎｃｈ2
毛長（ループ高）：４．２５ｍｍ（芯金１０ｍｍ、外径１７．５ｍｍ）
外径：１８．５ｍｍ
ベルト食い込み量：１．０ｍｍ
・スポンジローラ
材質：ウレタン
芯金：９ｍｍ
外径：１７．５ｍｍ
ベルト食い込み量：０．７ｍｍ
（２）実験条件
第１の形態と同一で、スポンジローラ８２５及びトナー帯の有無で、フィルミングの発生状況を確認した。なお、本形態において、スポンジローラ８２５を設けずにトナー帯を設けると、トナー帯のトナーがクリーニングブラシ８２２をすり抜けてしまう危険性が高いので、この組み合わせの実験は行わなかった。
（３）実験結果
表２に示す。
【００９１】
【表２】
2006030849.tif 000004
【００９２】
表２によれば、中間転写ベルト６に付着した残留トナーを除去すると共に中間転写ベルト６を研磨するスポンジローラ８２５を設け、且つ、縦送りや小サイズの用紙を連続して給紙するときに用紙が通過しない部分でのフィルミングの発生を防止するために、中間転写ベルト６における非通紙範囲にトナー帯を設けた場合が、フィルミングが最も生じないことが実証された。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】画像形成装置の断面構成図である。
【図２】クリーニングブレードを有するクリーニング装置の要部断面図である。
【図３】トナー帯を示す図である。
【図４】クリーニングブレードのエッジ欠け幅を示す図である。
【図５】クリーニングブラシを有するクリーニング装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ  感光体ドラム
６  中間転写ベルト
８  クリーニング装置
８１２  クリーニングブレード
８１２Ａ  エッジ
８１４  ブラシローラ
８２２  クリーニングブラシ
８２５  スポンジローラ
９  二次転写ローラ
Ｐ  転写材
ＴＰ  トナー帯
【図１】
2006030849.tif 000005
【図２】
2006030849.tif 000006
【図３】
2006030849.tif 000007
【図４】
2006030849.tif 000008
【図５】
2006030849.tif 000009