(57)【要約】【課題】クリーニングブレードに掻き取られるトナーの量が多くても、ブラシローラによるトナーの再搬送に起因するクリーニングブレードのクリーニング性能の低下を抑制できる画像形成装置の提供。【解決手段】画像形成時に比べて多量のトナーがブレードに供給される場合（Ｓ２のＹＥＳ）、制御部は中間転写ベルトに対するブラシローラの相対速度が画像形成時よりも速くなるように、周速を変更してブラシローラを回転させる（Ｓ３）。ブラシローラの回転を速めることで、ブレードにより多量のトナーが掻き落とされたとしても、トナーがブラシローラ上に溜まり難くなる。ブラシローラ上に溜まるトナー量が少なければ、ブレードに再搬送されるトナーの量が減少し、再搬送されるトナーによってブレード２１がベルト表面から離れる向きに押し上げられない。これにより、ブラシローラによるトナーの再搬送に起因するブレードのクリーニング性能の低下を抑制できる。【選択図】図６
2018116193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持して移動する像担持体と、
所定電圧の印加により前記像担持体に担持されたトナー像を転写位置で別の像担持体に転写可能な転写手段と、
前記像担持体に、前記転写位置よりも前記像担持体の移動方向下流の当接位置で当接するクリーニングブレードと、
鉛直方向から視て前記当接位置と重なるように配置された、前記像担持体を摺擦する回転体と、
前記回転体を駆動する駆動手段と、
前記像担持体に形成したトナー像を前記別の像担持体に転写させる転写モードと、前記像担持体に形成したトナー像を前記別の像担持体に転写させない非転写モードとを実行可能な制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記非転写モード時、前記像担持体に対する前記回転体の相対速度が前記転写モード時よりも速くなるように前記回転体を回転可能である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記非転写モードは、前記像担持体の移動方向長さが前記回転体の外周長さよりも長いトナー像を形成する第一モードと、前記像担持体の移動方向長さが前記回転体の外周長さ以下のトナー像を形成する第二モードとを含み、
前記制御手段は、前記第一モード時に前記回転体の相対速度を速くする、
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】
前記回転体は、前記転写モード時に前記像担持体に摺擦する位置で前記像担持体の移動方向と逆方向に回転され、前記非転写モード時に前記転写モードと同じ向きに回転される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナー像を担持して移動する像担持体と、
所定電圧の印加により前記像担持体に担持されたトナー像を転写位置で別の像担持体に転写可能な転写手段と、
前記像担持体に、前記転写位置よりも前記像担持体の移動方向下流の当接位置で当接するクリーニングブレードと、
鉛直方向から視て前記当接位置と重なるように配置された、前記像担持体を摺擦する回転体と、
前記回転体を駆動する駆動手段と、
前記像担持体に形成したトナー像を前記別の像担持体に転写させる画像形成モードと、前記画像形成モード時に画像形成動作が中断されて前記像担持体が停止された後に、前記像担持体を再度移動させる復帰モードとを実行可能な制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記復帰モード時、前記像担持体に対する前記回転体の相対速度が前記画像形成モード時よりも速くなるように前記回転体を回転させる、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記回転体は、前記画像形成モード時に前記像担持体に摺擦する位置で前記像担持体の移動方向と逆方向に回転され、前記復帰モード時に前記画像形成モードと同じ向きに回転される、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体は、現像剤によりトナー像が現像される感光体である、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体は、現像剤により現像された感光体上のトナー像が転写される中間転写体である、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項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、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機など、電子写真技術を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置として、例えば感光ドラムに形成したトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、さらに中間転写ベルトに一次転写したトナー像を記録材へと二次転写する、中間転写方式の画像形成装置が知られている。また、感光ドラムに形成したトナー像を記録材に直接転写する、直接転写方式の画像形成装置が知られている。これらの画像形成装置では中間転写ベルトや感光ドラムに、トナー像の記録材への転写後にトナーが残留したり、記録材の紙粉などが付着したりし得る。そこで、これらトナーや紙粉などの付着物を中間転写ベルトや感光ドラムから除去するために、画像形成装置にはクリーニング装置が設けられている。
【０００３】
クリーニング装置としては、中間転写ベルトや感光ドラムに当接して機械的に付着物を掻き取るクリーニングブレードと、中間転写ベルトや感光ドラムに摺擦して付着物を除去するブラシローラの両方を有するものが提案されている（特許文献１）。ブラシローラは、クリーニングブレード（以下、単にブレードと記す）における紙粉の堆積を低減させるために、ブレードに先立って主に紙粉を除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２１９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ブレードに掻き取られたトナーはブラシローラ上に一時的に溜められる。ブラシローラ上に溜められたトナーはブラシローラの回転に伴い回収容器に回収されるが、一部は中間転写ベルトや感光ドラムの回転に伴いブレードへ再搬送される。それ故、ブレードに掻き取られたトナーの量が多い場合には、多量のトナーがブレード側へ再搬送されることになり、ブレードがベルト表面から離れる向きに押し上げられる。そうなると、ブレードに掻き取られることなくすり抜けるトナーが増える。つまり、ブレードのクリーニング性能が著しく低下する。特に、ブレードにトナーを供給するトナー供給モードの実行後や、紙詰まり等による緊急停止から画像形成動作を再開させる復帰モードの実行後などに、上記したトナーの再搬送に起因するクリーニング性能の低下がみられた。
【０００６】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、特にブレードに掻き取られるトナーの量が多い場合であっても、ブレードのクリーニング性能の低下を抑制できるようにした画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る画像形成装置は、トナー像を担持して移動する像担持体と、所定電圧の印加により前記像担持体に担持されたトナー像を転写位置で別の像担持体に転写可能な転写手段と、前記像担持体に、前記転写位置よりも前記像担持体の移動方向下流の当接位置で当接するクリーニングブレードと、鉛直方向から視て前記当接位置と重なるように配置された、前記像担持体を摺擦する回転体と、前記回転体を駆動する駆動手段と、前記像担持体に形成したトナー像を前記別の像担持体に転写させる転写モードと、前記像担持体に形成したトナー像を前記別の像担持体に転写させない非転写モードとを実行可能な制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記非転写モード時、前記像担持体に対する前記回転体の相対速度が前記転写モード時よりも速くなるように前記回転体を回転可能である、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る画像形成装置は、トナー像を担持して移動する像担持体と、所定電圧の印加により前記像担持体に担持されたトナー像を転写位置で別の像担持体に転写可能な転写手段と、前記像担持体に、前記転写位置よりも前記像担持体の移動方向下流の当接位置で当接するクリーニングブレードと、鉛直方向から視て前記当接位置と重なるように配置された、前記像担持体を摺擦する回転体と、前記回転体を駆動する駆動手段と、前記像担持体に形成したトナー像を前記別の像担持体に転写させる画像形成モードと、前記画像形成モード時に画像形成動作が中断されて前記像担持体が停止された後に、前記像担持体を再度移動させる復帰モードとを実行可能な制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記復帰モード時、前記像担持体に対する前記回転体の相対速度が前記画像形成モード時よりも速くなるように前記回転体を回転させる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クリーニングブレードに掻き取られるトナー量が多くとも、像担持体を摺擦する回転体上にトナーが溜まり難く、クリーニングブレードへ再搬送されるトナー量が減るので、もってクリーニングブレードのクリーニング性能の低下を抑制し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図。
【図２】感光ドラムの構造を示す断面図。
【図３】ベルトクリーニング装置の構成を示す概略断面図。
【図４】ブラシローラを示す概略図。
【図５】クリーニング制御に係る制御系のブロック図。
【図６】クリーニング制御処理を示すフローチャート。
【図７】ブラシローラの周速とブラシローラ上に堆積するトナー堆積量との関係を示すグラフ。
【図８】ブラシローラの周速とブラシローラ外径の変化率との関係を示すグラフ。
【図９】ブラシローラの回転方向及び周速と、ブレードによって除去される紙粉の除去量との関係を示すグラフ。
【図１０】直接転写方式の画像形成装置を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜画像形成装置＞
本実施形態の画像形成装置について説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の構成について、図１を用いて説明する。図１に示す画像形成装置１は、中間転写ベルト２に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１２】
画像形成部３Ｙでは、感光ドラム４Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト２に一次転写される。画像形成部３Ｍでは、感光ドラム４Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト上のイエロートナー像に重ねて転写される。画像形成部３Ｃ、３Ｋでは、感光ドラム４Ｃ、４Ｋにそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト２に順次重ねて転写される。
【００１３】
画像形成部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、現像装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋで使用するトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外はほぼ同様に構成される。そこで、以下では、画像形成部３Ｙについて詳細に説明し、画像形成部３Ｍ、３Ｃ、３Ｋについては、記号末尾のＹをＭ、Ｃ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。
【００１４】
画像形成部３Ｙには、感光ドラム４Ｙを囲んで、帯電ローラ５Ｙ、露光装置６Ｙ、現像装置７Ｙ、一次転写ローラ８Ｙ、及びドラムクリーニング装置１０Ｙが配置されている。感光ドラム４Ｙは、回転可能に支持されたドラム状の電子写真感光体であって、不図示の感光ドラム駆動モータにより所定のプロセススピードで図中矢印Ｒ１方向に回転する。後述のように（図２参照）、感光ドラム４Ｙはアルミニウム製シリンダの外周面に感光層が形成されたものである。
【００１５】
帯電ローラ５Ｙは、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が印加されることで、感光ドラム４Ｙの表面を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。露光装置６Ｙは、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム４Ｙの表面に画像の静電潜像を書き込む。露光装置６Ｙは、原稿画像を結像投影露光するアナログ露光装置、レーザスキャナやＬＥＤアレイ等のデジタル露光装置であってよい。
【００１６】
現像装置７Ｙは、トナーを感光ドラム４Ｙに供給して静電潜像をトナー像に現像する。現像装置７Ｙは、感光ドラム４Ｙの表面にわずかな隙間を隔てて配置した現像スリーブ７Ｓを感光ドラム４Ｙに対してカウンタ方向に回転させる。現像装置７Ｙは、トナーとキャリアを含む二成分現像剤を撹拌することにより帯電させ、この二成分現像剤を現像スリーブ７Ｓに担持させて感光ドラム４Ｙとの対向部へ搬送する。直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が現像スリーブ７Ｓに印加されることで、負極性に帯電されているトナーが相対的に正極性になった感光ドラム４Ｙの露光部分へ移転して静電潜像が反転現像される。なお、図１では現像装置７Ｙのみに現像スリーブ７Ｓを記載したが、現像装置７Ｍ、７Ｃ、７Ｋも現像スリーブ７Ｓを有するのは勿論である。
【００１７】
一次転写ローラ８Ｙは、中間転写ベルト２を押圧して、感光ドラム４Ｙと中間転写ベルト２との間に一次転写部Ｔ１を形成する。一次転写ローラ８Ｙには一次転写電源Ｄ１が接続されており、一次転写電源Ｄ１が正極性の一次転写電圧を一次転写ローラ８Ｙに印加することで、感光ドラム４Ｙ上（感光体上）の負極性に帯電されたトナー像が中間転写ベルト２に転写される。なお、図１では一次転写ローラ８Ｙのみに一次転写電源Ｄ１を記載したが、一次転写ローラ８Ｍ、８Ｃ、８Ｋにもそれぞれ一次転写電源Ｄ１が接続されている。ドラムクリーニング装置１０Ｙは、例えばポリウレタン材質のクリーニングブレード９Ｙを感光ドラム４Ｙの表面に当接させて、一次転写部Ｔ１を通過して感光ドラム４Ｙ上に残留するトナーを回収する。
【００１８】
像担持体としての中間転写ベルト２は、感光ドラム４Ｙに当接して回転可能な中間転写体である。中間転写ベルト２は、例えばポリエチレン−四フッ化エチレン共重合体等のフッ素含有樹脂からなる単層構造の樹脂材料を用いて無端状に形成されている。中間転写ベルト２は、基材中にカーボンブラックを分散させて、例えば表面抵抗率で１×１０１２［Ω／□］、体積抵抗率で１×１０９［Ω・ｃｍ］となるように抵抗調整されている。中間転写ベルト２は、テンションローラ３１、駆動ローラ３２及び二次転写内ローラ３３に掛け渡して支持され、駆動ローラ３２に駆動されて回転する。テンションローラ３１は、中間転写ベルト２を張力一定に張架する。駆動ローラ３２は、ベルト駆動モータ３２Ｍによって駆動される。中間転写ベルト２は、感光ドラム４Ｙと当接する位置において感光ドラム４Ｙの回転方向（図中矢印Ｒ１方向）と同じ向き（移動方向、図中矢印Ｒ２方向）に移動される。
【００１９】
画像形成部３Ｙ〜３Ｋにより中間転写ベルト上（中間転写体上）に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐ（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）へ一括二次転写される。記録材Ｐは、ピックアップローラ１０２により記録材カセット１０１から取り出され、分離ローラ１０３で１枚ずつに分離されてレジストローラ１０４へ送り出される。レジストローラ１０４は、中間転写ベルト２のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ記録材Ｐを送り出す。そして、四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは定着装置３８へ送り込まれ、加熱ローラ３５と加圧ローラ３６とによって加熱加圧を受ける。これにより、記録材上のトナー像が加熱されて記録材Ｐに定着される。トナー像の定着された記録材Ｐは、排出ローラ１０５によって機体外へ排出される。
【００２０】
転写位置としての二次転写部Ｔ２は、中間転写ベルト２を挟んで二次転写内ローラ３３側に二次転写外ローラ３４を押圧させることで形成される。転写手段としての二次転写外ローラ３４は、例えば金属軸上にイオン導電系発泡ゴム（ＮＢＲゴム）の弾性層を形成したローラである。二次転写外ローラ３４には、供給電圧可変の二次転写電源Ｄ２が接続されている。二次転写内ローラ３３を接地電位（０Ｖ）に接続する一方で、二次転写電源Ｄ２により二次転写外ローラ３４へトナーと逆極性の正極性の二次転写電圧（所定電圧）を印加することで、二次転写部Ｔ２に転写電界が生じる。二次転写外ローラ３４は転写電界に応答して、中間転写ベルト２に転写された四色のトナー像つまりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの負極性に帯電されたトナー像を、二次転写部Ｔ２に搬送される記録材Ｐへ一括して二次転写可能である。
【００２１】
二次転写後の中間転写ベルト２には、トナーが付着したまま残留することがある。また、中間転写ベルト２を記録材Ｐに当接させてトナー像を記録材Ｐに転写すると、紙粉が記録材Ｐから中間転写ベルト２へ転移することがある。紙粉は、一般的には、セルロースの繊維断片と粒子物質（填料）とを含んでいる。中間転写ベルト２に付着したトナーや紙粉などの付着物は、ベルトクリーニング装置２０によって中間転写ベルト２から除去される。ベルトクリーニング装置２０については後述する（後述の図３参照）。
【００２２】
＜二成分現像剤＞
現像装置７Ｙでは、例えば現像剤として負帯電特性の非磁性トナーと正帯電特性の磁性キャリアを含む二成分現像剤が用いられる。本実施形態では、トナーとキャリアの重量比が９：９１つまりはトナー濃度９％の二成分現像剤を用いた。また、トナーの重量平均粒径が５．７μｍであるものを用いた。
【００２３】
トナーは、結着樹脂（バインダとも呼ぶ）、着色剤、荷電制御剤を有する。結着樹脂としては、例えばスチレンアクリル系樹脂を使用する。勿論、これに限らず、スチレン系、ポリエステル系、ポリエチレンなどの樹脂を使用してよい。着色剤としては、カーボンブラックや染料、顔料等の着色剤を１種単独で使用してもよいし、複数種類を併せて使用してもよい。荷電制御剤は、必要に応じて補強のための帯電制御剤が含有されたものを使用してよい。帯電制御剤としては、ニグロシン系染料やトリフェニルメタン系染料等が含有されていればよい。
【００２４】
また、トナーはワックスを含有している。ワックスは、記録材Ｐへのトナー像の定着時に定着装置３８からの離型性やトナーの定着性などを向上させるため、トナーに含まれる。ワックスとしては、例えばパラフィンワックス、カルナバワックス、ポリオレフィンなどが使用される。ワックスは結着樹脂中に混錬分散されている。本実施形態では、結着樹脂、着色剤、荷電制御剤、ワックスを混錬分散させた樹脂を、機械式粉砕機により粉砕したものをトナーに用いた。
【００２５】
さらに、トナーは外添剤を含有している。外添剤としては、アモルファスシリカに疎水性処理を施したもの、あるいは酸化チタンやチタン化合物等の無機酸化物微粒子などを使用すればよい。これらの微粒子がトナーに添加されることで、トナーの紛体流動性や帯電量が調整される。外添剤の粒径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましい。本実施形態では、平均粒径５０ｎｍの酸化チタンを重量比で０．５ｗｔ％添加し、平均粒径２ｎｍと１００ｎｍのアモルファスシリカをそれぞれ０．５ｗｔ％、１．０ｗｔ％ずつ添加した外添剤を用いた。
【００２６】
キャリアは、例えば表面酸化あるいは未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、あるいは酸化物フェライトなどが好適に使用可能である。本実施形態では、フェライト粒子をシリコン樹脂でコートしたキャリアを用いた。また、２４０［ｋＡ／ｍ］の印加磁場に対する飽和磁化が２４［Ａｍ２／ｋｇ］、３０００［Ｖ／ｃｍ］の電界強度における比抵抗が１×１０７〜１×１０８［Ω・ｃｍ］、重量平均粒径が５０μｍのキャリアを用いた。
【００２７】
感光ドラム４Ｙの構成について、図２を用いて説明する。図２に示すように、感光ドラム４Ｙは、例えばアルミニウム製シリンダのような導電性を有する導電性基体５１に、下層から順に下引き層５２、ＯＰＣ感光層（５４、５５）、表面保護層５６が形成されている。下引き層５２は、ＯＰＣ感光層の接着性改良、塗工性改良、導電性基体５１の保護や導電性基体５１の欠損部分の被覆、導電性基体５１からの電荷注入性改良、さらにはＯＰＣ感光層の電気的破壊に対する保護などのために、導電性基体５１を覆っている。
【００２８】
ＯＰＣ感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層５４と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層５５とが順次に積層されて形成されている。ＯＰＣ感光層の上層には、表面保護層５６が形成されている。なお、感光ドラム４Ｙの表面つまり表面保護層５６の一面は、研磨テープ（ラッピングペーパー）やバフ研磨等により、十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９８２）が０．２〜２μｍになるように研磨されている。
【００２９】
＜ベルトクリーニング装置＞
画像形成装置１は、中間転写ベルト２上のトナーや紙粉などの付着物を除去するために、ベルトクリーニング装置２０を備えている。図１に示すように、ベルトクリーニング装置２０は、感光ドラム４Ｙよりも中間転写ベルト２の移動方向上流、二次転写部Ｔ２よりも中間転写ベルト２の移動方向下流に設けられている。ベルトクリーニング装置２０について、図３及び図４を用いて説明する。
【００３０】
図３に示したベルトクリーニング装置２０は、静電方式とブレード方式とを併用した構成である。即ち、ベルトクリーニング装置２０は、中間転写ベルト２を挟んでテンションローラ３１に対向配置されたハウジング２６内に、回転体としてのブラシローラ５０と、クリーニングブレード２１（以下、ブレード）とを備える。ブレード２１は、二次転写部Ｔ２（転写位置）よりも中間転写ベルト２の移動方向下流の当接位置で中間転写ベルト２に対して当接している。ブラシローラ５０は、中間転写ベルト２の移動方向（図中矢印Ｒ２方向）に関して二次転写部Ｔ２とブレード２１との間に配置され、中間転写ベルト２を摺擦している。
【００３１】
また、ベルトクリーニング装置２０には、中間転写ベルト２とハウジング２６との隙間を塞ぐように、中間転写ベルト２の移動方向上流側に飛散防止シート２０４が設けられている。飛散防止シート２０４は、中間転写ベルト２から除去したトナーや紙粉等がハウジング２６の外へ漏れるのを防止する。飛散防止シート２０４は、例えば厚さ２０μｍ〜５０μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂のシート材料で形成されている。
【００３２】
＜ブラシローラ＞
ブラシローラ５０は、中間転写ベルト２を挟みテンションローラ３１と対向する位置で、中間転写ベルト２に対して約１．０ｍｍの侵入量で当接されている。ブラシローラ５０は、ブラシローラ駆動モータ４０２（後述の図５参照）によって回転駆動可能に設けられている。本実施形態において、ブラシローラ５０は、中間転写ベルト２と摺擦する摺擦位置において中間転写ベルト２の移動方向と逆方向（図中矢印Ｒ３方向）に回転される。図４に示すように、ブラシローラ５０は、例えば直径７ｍｍの導電性の芯金６１の外周面に、例えば抵抗値１０ＭΩ、毛長４ｍｍで繊維太さ６デニールのカーボン分散型ナイロン繊維６２が植毛密度７０万本／ｉｎｃｈ２の割合で植毛された樹脂ブラシである。
【００３３】
図３に戻り、ブラシローラ５０は中間転写ベルト２を摺擦することにより、主に紙粉を吸着して中間転写ベルト上から除去し得る。ブラシローラ５０に吸着された紙粉は、フリッカー５３によって掻き落とされる。金属棒であるフリッカー５３は、ブラシローラ５０のブラシ先端から例えば約１．０ｍｍ侵入する位置に設けられている。ブラシローラ５０から掻き落とされた紙粉は、回収トナー搬送スクリュー２５に搬送されて不図示の回収容器に排出される。
【００３４】
＜クリーニングブレード＞
上述のように、ブラシローラ５０は主に紙粉を除去する。それ故、中間転写ベルト上のトナーの多くはブラシローラ５０を通過する。そこで、中間転写ベルト２からトナーを除去するために、図３に示すように、ブラシローラ５０よりも中間転写ベルト２の移動方向下流には、ブレード２１が設けられている。ブレード２１は、中間転写ベルト２の移動方向（図中矢印Ｒ２方向）に対してカウンタ方向に当接され、トナーを機械的に掻き取って中間転写ベルト２から除去する。ブレード２１は、テンションローラ３１上の中間転写ベルト２との間に、ベルト上のトナーが機械的に掻き取られる当接部２０３（当接位置）を形成する。中間転写ベルト２から掻き落とされたトナーは、ブラシローラ上に落下する。本実施形態の場合、掻き落とされたトナーがブラシローラ上に落下するように、ブラシローラ５０は鉛直方向から視て当接位置と重なるようにして、ブレード２１の鉛直方向下方に配置されている。
【００３５】
ブレード２１は、弾性部材がクリーニング板金２２の先端側に取り付けられた板状のゴムブレードである。弾性部材としては、摩擦により中間転写ベルト２を傷付けず且つ耐摩耗性が大きいという理由から、ポリウレタンゴムなどのゴム部材が広く採用されている。残留歪みが小さいことに注目すれば、二液性熱硬化型ポリウレタンを採用してよい。また、スチレン−ブタジエン共重合体、クロロプレン、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム等を採用してもよい。ブレード２１は、例えば長手方向（テンションローラ３１の回転軸線方向）の長さ（幅）が３４０ｍｍ、厚みが２ｍｍ、短手方向の長さ（高さ）が１５ｍｍに、また弾性部材の自由端の長さが８ｍｍ程度に形成される。
【００３６】
＜制御部＞
画像形成装置１には、図１に示すように、制御手段としての制御部２００が備えられている。制御部２００について、図１及び図３を参照しながら図５を用いて説明する。図５は、クリーニング制御に係る制御系のブロック図である。なお、制御部２００には図示した以外にも画像形成装置１００を動作させるモータや電源等の各種機器が接続されるが、ここでは発明の本旨でないので図示及び説明を省略する。
【００３７】
制御手段としての制御部２００は、画像形成動作などの画像形成装置１００の各種制御を行うものであり、図示を省略したＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を有する。制御部２００には、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭあるいはハードディスク装置などのメモリ２０１が接続されている。メモリ２０１には、例えば画像形成ジョブなどの各種プログラムやデータ等が記憶されている。制御部２００はメモリ２０１に記憶されている各種プログラムを実行して、画像形成装置１００を動作させ得る。なお、メモリ２０１は、各種プログラムの実行に伴う演算処理結果などを一時的に記憶することもできる。
【００３８】
画像形成ジョブとは、記録材Ｐに画像形成するプリント信号に基づいて、画像形成開始してから画像形成動作が完了するまでの一連の動作のことである。即ち、画像形成を行うにあたり必要となる予備動作（所謂、前回転動作）を開始してから、画像形成工程を経て、画像形成を終了するにあたり必要となる予備動作（所謂、後回転）が完了するまでの一連の動作のことである。具体的には、プリント信号を受けた（画像形成ジョブの入力）後の前回転時（画像形成前の準備動作）から、後回転（画像形成後の動作）までのことを指し、画像形成期間、紙間を含む。
【００３９】
本実施形態において、制御部２００は、中間転写ベルト２に形成したトナー像を記録材Ｐに転写させる転写モード（画像形成モード）と、中間転写ベルト２に形成したトナー像を記録材Ｐに転写させない非転写モードとを実行可能である。非転写モードでは、中間転写ベルト２の移動方向長さがブラシローラ５０の外周長さよりも長いトナー像を形成する第一モードと、中間転写ベルト２の移動方向長さがブラシローラ５０の外周長さ以下のトナー像を形成する第二モードを実行可能である。また、制御部２００は紙詰まり等による緊急停止により画像形成動作が中断された場合、使用者による中断原因の解消後に、緊急停止された中間転写ベルト２を再度移動させる復帰モードを実行可能である。
【００４０】
制御部２００には、操作部２０２が接続されている。操作部２０２は、利用者による画像形成プログラムなどの各種プログラムの実行開始操作や各種データ入力などを受け付ける、例えばパーソナルコンピュータ等の外部端末や操作パネルなどである。
【００４１】
また、制御部２００には、不図示のインタフェースを介して画像形成制御部４０１、ブラシローラ駆動モータ４０２、一次転写電源Ｄ１、二次転写電源Ｄ２が接続されている。画像形成制御部４０１は、各画像形成部３Ｙ〜３Ｋを制御して中間転写ベルト上にトナー像を形成する。駆動手段としてのブラシローラ駆動モータ４０２は、回転方向や周速（回転速度）を適宜に変えてブラシローラ５０を回転駆動可能である。一次転写電源Ｄ１は一次転写ローラ８Ｙに印加する電圧の制御を行い、転写手段としての二次転写電源Ｄ２は二次転写外ローラ３４に印加する電圧の制御を行う。
【００４２】
＜トナー供給モード＞
本実施形態において、制御部２００は画像形成制御部４０１により中間転写ベルト上に帯状のトナー像（トナー帯とも呼ぶ）を形成させ、これにより当接部２０３にトナーを供給するトナー供給モード（非転写モード）を実行可能である。供給用トナー像としてのトナー帯は、中間転写ベルト２の移動方向に直交する幅方向の長さが少なくとも当接部２０３の長さ以上に形成されればよく、中間転写ベルト２の移動方向の長さは任意の長さ（例えば５〜２０ｃｍ）に形成されてよい。例えば、中間転写ベルト２の移動方向の長さがブラシローラ５０の外周長さよりも長いトナー帯を形成する場合には（第一モード）、画像形成部３Ｙ〜３Ｋを用い、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー像を連続して形成させればよい。この場合、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー像の中間転写ベルト２の移動方向の長さが５ｃｍであるので、トナー帯の中間転写ベルト２の移動方向の長さは２０ｃｍである（５×４）。他方、中間転写ベルト２の移動方向長さがブラシローラ５０の外周長さ以下のトナー帯を形成する場合には（第二モード）、例えばブラックの画像形成部３Ｋのみを用い、ブラックのトナー像だけを形成させればよい。この場合、トナー帯の中間転写ベルト２の移動方向の長さは５ｃｍである（５×１）。
【００４３】
トナー供給モードは、例えば前回転時や後回転時あるいは紙間などに実行される。制御部２００はトナー供給モード時（非転写モード時）、一次転写電源Ｄにより画像形成時（転写モード時）と同じ一次転写電圧を印加させるが、二次転写電源Ｄ２により画像形成時と異なる負極性の二次転写電圧を印加させる。これにより、中間転写ベルト２から二次転写外ローラ３４にトナーが付着し難くなることから、形成されたトナー帯のほとんどのトナーが当接部２０３に供給される。なお、二次転写外ローラ３４を中間転写ベルト２から離間自在に設けておき、制御部２００はトナー供給モード時に、二次転写外ローラ３４を中間転写ベルト２から離間して、トナーが二次転写外ローラ３４に付着しないようにしてもよい。
【００４４】
ところで、トナー供給モード時にはトナー帯が記録材Ｐに転写されないが故に、転写モード時に比べ、より多くの量のトナーがブレード２１によって掻き取られる。その場合、既に述べた通り、ブラシローラ上に一時的に溜められた多量のトナーがブレード側へ再搬送される。そうすると、ブレード２１がベルト表面から離れる向きに  押し上げられることでブレード２１のクリーニング性能が低下し、その結果、画像不良が生じやすくなる。そこで、本実施形態では上記の点に鑑み、トナー供給モード時、多量のトナーがブレード２１によって掻き取られたとしても、ブレード側へ再搬送されるトナーの量を減らし、もってブレード２１のクリーニング性能の低下を抑制できるようにした。この点について、図１、図３を適宜参照しながら図６を用いて説明する。図６には、トナー供給モード時のクリーニング制御処理を示した。
【００４５】
図６に示すように、制御部２００は、二次転写外ローラ３４に対し二次転写電源Ｄ２により画像形成時と異なる二次転写電圧を印加させる（Ｓ１）。ここでは、トナーと同極性（つまり負極性）の二次転写電圧を印加させるように変更する。これにより、中間転写ベルト２に形成されたトナー帯は、記録材Ｐに転写されることなく二次転写部Ｔ２を通過し、ベルトクリーニング装置２０へと搬送され、トナーがブレード２１に供給される。
【００４６】
制御部２００は、中間転写ベルト２に形成されるトナー帯の中間転写ベルト２の移動方向の長さがブラシローラ５０の外周長さよりも長いか否かを判定する（Ｓ２）。トナー帯の中間転写ベルト２の移動方向の長さがブラシローラ５０の外周長さよりも長い場合、即ち上述の第一モード時（Ｓ２のＹＥＳ）、制御部２００はブラシローラ５０の周速を画像形成時の第一周速よりも速い第二周速に変更する（Ｓ３）。この際に、ブラシローラ５０は中間転写ベルト２に対する相対速度が画像形成時よりも速くなるように、周速が変更される。他方、トナー帯の中間転写ベルト２の移動方向の長さがブラシローラ５０の外周長さ以下である場合、即ち上述の第二モードである場合（Ｓ２のＮＯ）、制御部２００はブラシローラ５０の周速を変更することなく画像形成時の周速に維持する。
【００４７】
制御部２００は、トナー供給モードが終了したか否かを判定する（Ｓ４）。制御部２００は、トナー供給モードを終了するまで待機する。そして、トナー供給モードの終了後（Ｓ４のＹＥＳ）、制御部２００はブラシローラ５０の周速を変更前に戻すとともに（Ｓ５）、二次転写電圧を変更前に戻し（Ｓ６）、本クリーニング制御処理を終了する。
【００４８】
ブラシローラ５０の周速について、図７及び図８を用いて説明する。図７に、ブラシローラ５０の周速と、ブレード２１により掻き落とされブラシローラ上に堆積したトナーの堆積量との関係を示す。図７から理解できるように、ブラシローラ５０の周速を速くした方が、ブラシローラ上に堆積するトナーの堆積量は低減される。即ち、ブラシローラ５０にトナーが堆積する現象は、特にブラシローラ５０の周速が遅い場合に顕著である。そこで、本実施形態の場合、中間転写ベルト２に対する相対速度が画像形成時よりも速くなるように、周速を変更してブラシローラ５０を回転させている。
【００４９】
ただし、中間転写ベルト２に対する相対速度を速くしすぎると、ブラシローラ５０の劣化が早まる。これは、ブラシローラ５０が中間転写ベルト２に摺擦することで、ブラシ先端が削られるからである。ブラシローラ５０の寿命を考慮すれば、ブラシローラ５０はあまり早い周速で回転させない方が好ましい。図８に、ブラシローラ５０の周速とブラシローラ５０の外径の変化率との関係を示す。図８から理解できるように、ブラシローラ５０の周速が速くなるにつれて、ブラシローラ５０の外径の変化率が大きくなる。これは、ブラシローラ５０の周速が速くなれば、ブラシローラ５０と中間転写ベルト２との摺擦回数が増えることでブラシローラ５０のブラシ先端がより削られてしまい、ブラシローラ５０が短くなるからである。また、ブラシローラ５０の周速が速すぎると、ブレード２１に供給されるトナーの量が少なくなりすぎ、ブレード２１に捲れが生じ得る。
【００５０】
本実施形態の場合、画像形成時には、ブラシローラ５０の周速を中間転写ベルト２の移動速度の３０％の速度で回転させる。これに対し、トナー供給モード時には、ブラシローラ５０の周速を中間転写ベルト２の移動速度の６０％の速度で回転させる。具体的に、中間転写ベルト２は移動速度が３００ｍｍ／ｓで移動されている場合、ブラシローラ５０は画像形成時に周速９０ｍｍ／ｓで回転され（第一周速）、トナー供給モード時に周速１８０ｍｍ／ｓで回転される（第二周速）。ブラシローラ５０の周速を上げることで、ブレード２１に掻き落とされたトナーがブラシローラ上に堆積し難くなる。
【００５１】
なお、ブラシローラ５０の回転方向については、中間転写ベルト２に摺擦する位置で中間転写ベルト２の移動方向と逆方向に回転されるのが好ましい。これは、中間転写ベルト２の移動方向と逆方向に回転させた方が順方向に回転させるよりも、より多くの紙粉を除去できるからである。この点について、図９を用いて説明する。図９は、ブラシローラ５０の回転方向及び周速を変えて、１０００枚の記録材Ｐに連続して画像形成を行った後に、ブレード２１の当接部２０３に蓄積された紙粉量を測定した結果である。
【００５２】
図９から理解できるように、ブラシローラ５０は中間転写ベルト２の移動方向に対し逆方向に回転させると、ブレード２１の当接部２０３に蓄積された紙粉量が減る。即ち、ブラシローラ５０は逆方向に回転させれば、順方向に回転させるよりも多くの紙粉を除去できる。これは、ブラシローラ５０が逆方向に回転すれば、中間転写ベルト２から紙粉を掻き取る力が順方向に比べて強くなるためである。この点に鑑み、本実施形態においては、ブラシローラ５０は中間転写ベルト２の回転方向に対して逆方向に回転されている。なお、ブラシローラ５０は、例えば画像形成時に順方向に、トナー供給モード時に逆方向に回転するなどのように、回転方向が変更可能であってよい。
【００５３】
以上のように、本実施形態では、画像形成時に比べて多量のトナーがブレード２１に供給されるトナー供給モード時に、中間転写ベルト２に対するブラシローラ５０の相対速度が画像形成時よりも速くなるように、周速を変更してブラシローラ５０を回転させる。ブラシローラ５０の回転を速めることで、ブレード２１により多量のトナーが掻き落とされたとしても、ブラシローラ５０によってより多くのトナーが散らされることから、ブラシローラ上に溜まり難くなる。ブラシローラ上に溜まるトナー量が少なければ、ブレード２１に再搬送されるトナーの量は減少する。こうすると、再搬送されるトナーによってブレード２１がベルト表面から離れる向きに押し上げられず、もってブラシローラによるトナーの再搬送に起因するブレード２１のクリーニング性能の低下を抑制できる。
【００５４】
＜他の実施形態＞
なお、多量のトナーが再搬送されるという観点からすれば、上述したトナー供給モード時以外に復帰モード時がある。即ち、画像形成中に紙詰まりなどにより画像形成装置１００が緊急停止された場合、停止された中間転写ベルト上には記録材Ｐに転写されずにトナー像が残ったままである。紙詰まりなどの解消後に画像形成動作を再開させる場合には、中間転写ベルト上に残ったトナー像を除去してからでないと、画像不良が生じる。そこで、復帰モード時には中間転写ベルト上に残っているトナー像をブレード２１に掻き取らせるが、画像形成時に比べ多量のトナーがブレード２１に掻き取られる。そこで、上述した実施形態を復帰モード時にも適用する。即ち、復帰モード時、中間転写ベルト２に対するブラシローラ５０の相対速度が画像形成モード時よりも速くなるように、周速を変更してブラシローラを回転させる。
【００５５】
なお、上述した実施形態では、ベルト状の中間転写体（中間転写ベルト２）を用いたものを示したがこれに限らず、中間転写体はドラム状であってもよい。
【００５６】
なお、上述した実施形態では、中間転写方式の画像形成装置を例に説明したがこれに限らない。上述した実施形態は、例えば、図１０に示すような、搬送ベルト２５０に搬送される別の像担持体としての記録材Ｐに、像担持体としての複数の感光ドラム４Ｙ〜４Ｋからトナー像が直接転写される直接転写方式の画像形成装置にも適用できる。直接転写方式の画像形成装置に本実施形態を適用する場合には、ドラムクリーニング装置１０Ｙ〜１０Ｋを上述したベルトクリーニング装置２０（図３参照）と同様の構成とする。即ち、図１０に示すように、ドラムクリーニング装置１０Ｙ〜１０Ｋはそれぞれ、クリーニングブレード９Ｙ〜９Ｋとブラシローラ５０とを有する。なお、この場合には転写ローラ１１Ｙ〜１１Ｋに転写電圧を印加しないことで、感光ドラム上のトナー像が記録材Ｐあるいは搬送ベルト２５０に転写されることなく転写部を通過し、ドラムクリーニング装置１０Ｙ〜１０Ｋへと搬送される。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・画像形成装置、２・・・像担持体（別の像担持体、中間転写体、中間転写ベルト）、４Ｙ〜４Ｋ・・・像担持体（感光体、感光ドラム）、８Ｙ〜８Ｋ・・・転写手段（一次転写ローラ）、９Ｙ〜９Ｋ（２１）・・・クリーニングブレード、３４・・・転写手段（二次転写外ローラ）、５０・・・回転体（ブラシローラ）、２００・・・制御手段（制御部）、２０３・・・当接位置（当接部）、４０２・・・駆動手段（ブラシローラ駆動モータ）、Ｄ１・・・転写手段（一次転写電源）、Ｄ２・・・転写手段（二次転写電源）、Ｐ・・・別の像担持体（記録材）、Ｔ１・・・転写位置（一次転写部）、Ｔ２・・・転写位置（二次転写部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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