(57)【要約】【課題】帯電部材に電圧を印加する高圧電源の上限出力を上げる必要性を低減しつつ、帯電部材で像担持体上のトナーをより長期にわたって適正に帯電させることのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、像担持体２０と、帯電部材３２と、対向部材２２と、第１の極性の電圧を出力する第１の電源５０と、第１の極性とは逆極性である第２の極性の電圧を出力する第２の電源５１と、を有し、像担持体２０上のトナーを帯電部材３２によって帯電させる際に、帯電部材３２には第１の電源５０から第１の極性の電圧が印加され、対向部材２２には第２の電源５１から第２の極性の電圧が印加される構成とする。【選択図】図２
2018021975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを担持する像担持体と、
前記像担持体に接触し前記像担持体上のトナーを帯電させる帯電部材と、
前記像担持体を介して前記帯電部材に対向する対向部材と、
第１の極性の電圧を出力する第１の電源と、
第１の極性とは逆極性である第２の極性の電圧を出力する第２の電源と、
を有し、
前記像担持体上のトナーを前記帯電部材によって帯電させる際に、前記帯電部材には前記第１の電源から前記第１の極性の電圧が印加され、前記対向部材には前記第２の電源から前記第２の極性の電圧が印加されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電部材に印加される電圧及び前記対向部材に印加される電圧は、前記帯電部材に流れる電流の値が目標値に近づくように制御され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】
前記帯電部材に付着したトナーを前記像担持体に移動させる際に、前記帯電部材には前記第２の電源から前記第２の極性の電圧が印加され、前記対向部材には前記第１の電源から前記第１の極性の電圧が印加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】
前記対向部材は、前記像担持体を介して前記帯電部材に当接して配置されてい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。
【請求項５】
前記像担持体に対し前記対向部材とは反対側で前記像担持体に接触し、前記像担持体上のトナーを帯電させる別の帯電部材を有し、
前記別の帯電部材は、電気的に接地されており、前記対向部材に前記第２の電源から前記第２の極性の電圧が印加されることで前記像担持体上のトナーを帯電させ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６】
前記帯電部材に印加される電圧は、前記帯電部材に流れる電流の値が目標値に近づくように制御され、前記対向部材に印加される電圧は、前記別の帯電部材に流れる電流の値が別の目標値に近づくように制御されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記帯電部材に付着したトナー及び前記別の帯電部材に付着したトナーを前記像担持体に移動させる際に、前記帯電部材には前記第２の電源から前記第２の極性の電圧が印加され、前記対向部材には前記第１の電源から前記第１の極性の電圧が印加されることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記対向部材は、前記像担持体を介して前記帯電部材及び前記別の帯電部材に対向して配置されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１の極性はトナーの正規の帯電極性とは逆極性であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記像担持体は、無端状のベルトであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記像担持体は、トナー像を担持する別の像担持体から１次転写されたトナー像を記録材に２次転写するために搬送する中間転写体であ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。
【請求項１２】
前記中間転写体上の前記帯電させられたトナーは前記別の像担持体に転移させられて回収されることを特徴とする請求項１１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、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。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置には、第１の像担持体としての電子写真感光体（感光体）に形成されたトナー像を、第２の像担持体としての中間転写体に１次転写した後に紙などの記録材に２次転写する中間転写方式のものがある。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る。
【０００３】
中間転写方式の画像形成装置では、２次転写工程後に中間転写体上にトナー（２次転写残トナー）が残留するため、これを中間転写体上から除去する必要がある。２次転写残トナーを中間転写体上から除去する方法として、２次転写残トナーを帯電部材で帯電させて、１次転写部で感光体に転移させて感光体のクリーニング手段で回収する方法がある（特許文献１）。この方法によれば、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て、１次転写部で１次転写と同時に中間転写体から感光体に転移させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３２６７５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、２次転写残トナーを帯電部材で帯電させた後に感光体に転移させて回収する構成では、次のような課題があることがわかった。すなわち、繰り返し使用されることで帯電部材の電気抵抗値が徐々に上昇し、トナーを帯電させるために必要な電流を帯電部材に流せなくなり、結果としてクリーニングが正しく行われずに画像不良が発生することがある。
【０００６】
例えば帯電部材として導電性ゴムローラを使用した場合、２次転写残トナーの帯電量はローラに流れる電流値と相関があり、クリーニング動作時にはローラに流れる電流値を適正な値に保つ必要がある。この電流値が適正な値よりも小さい場合には、２次転写残トナーの帯電が不十分となり、その２次転写残トナーを１次転写部において中間転写体から感光体に転移させることができず、クリーニング不良が発生してしまう。
【０００７】
しかし、繰り返し使用されることで徐々にローラの電気抵抗値が上昇する。これは、クリーニング動作時における通電や放電によりローラのゴム自体が劣化することや、クリーニング動作時に発生した放電生成物がローラの表面に固着することなどによる。そのため、ローラの電気抵抗値が上昇していった場合にローラに流れる電流値を適正な値に保つためには、ローラに印加する電圧値を高くしていく必要がある。しかし、ローラの電気抵抗値の上昇が続き、ローラに印加する電圧値が高圧電源の上限出力に達してしまうと、それ以降はローラに適正な電流を流せなくなり、トナーの帯電が不十分となるため、結果的にクリーニング不良が発生してしまう。
【０００８】
ここで、上述の課題に対処するために、単純に高圧電源の性能を高め、上限出力を高くすることが考えられるが、電気基板の回路面積の増大（大型化）やコストアップなどにつながる。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、帯電部材に電圧を印加する高圧電源の上限出力を上げる必要性を低減しつつ、帯電部材で像担持体上のトナーをより長期にわたって適正に帯電させることのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、トナーを担持する像担持体と、前記像担持体に接触し前記像担持体上のトナーを帯電させる帯電部材と、前記像担持体を介して前記帯電部材に対向する対向部材と、第１の極性の電圧を出力する第１の電源と、第１の極性とは逆極性である第２の極性の電圧を出力する第２の電源と、を有し、前記像担持体上のトナーを前記帯電部材によって帯電させる際に、前記帯電部材には前記第１の電源から前記第１の極性の電圧が印加され、前記対向部材には前記第２の電源から前記第２の極性の電圧が印加されることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、帯電部材に電圧を印加する高圧電源の上限出力を上げる必要性を低減しつつ、帯電部材で像担持体上のトナーをより長期にわたって適正に帯電させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】実施例１のベルトクリーニング機構の構成を示す概略断面図である。
【図３】帯電ローラに印加される正極性の電圧値と電流値との関係、及びクリーニング性能について説明するためのグラフ図である。
【図４】比較例１のベルトクリーニング機構の構成を示す概略断面図である。
【図５】実施例２のベルトクリーニング機構の構成を示す概略断面図である。
【図６】比較例２のベルトクリーニング機構の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
［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。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、マゼンタ、シアン、ブラック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。本実施例では、第１〜第４の画像形成部１ａ〜１ｄの構成は、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、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などで構成される。
【００１５】
トナーを担持する第１の像担持体としてのドラム型の感光体（感光ドラム）２は、図中矢印Ｒ１方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。回転する感光体２の表面は、感光体帯電手段としてのローラ型の感光体帯電部材である感光体帯電ローラ３によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。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を用いて現像（可視化）され、感光体２上にトナー像が形成される。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。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性である正規の帯電極性は負極性である。
【００１６】
各感光体２に対向するように、トナーを担持する第２の像担持体としての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。第２の像担持体としての中間転写ベルト２０は、第１の像担持体（別の像担持体）としての感光体２から１次転写されたトナー像を記録材に２次転写するために搬送する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（テンションローラ）２２、及び２次転写対向ローラ２３に掛け渡されて、所定のテンションで張架されている。中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１が図中矢印Ｒ２方向に回転駆動されることで、図中矢印Ｒ３方向に感光体２の周速度と同等の周速度（プロセススピード）で回転（周回移動）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ローラ型の１次転写部材である１次転写ローラ５ａ〜５ｄ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Ｎ１を形成する。
【００１７】
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、１次転写ローラ５の作用により、回転している中間転写ベルト２０上に転写（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１次転写電圧（１次転写バイアス）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光体２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。
【００１８】
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ローラ型の２次転写部材である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Ｎ２を形成する。
【００１９】
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、２次転写ローラ２４の作用により、中間転写ベルト２０と２次転写ローラとに挟持されて搬送される紙などの記録材Ｐに転写される。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２次転写電圧（２次転写バイアス）が印加される。記録材Ｐは、図示しない給搬送装置によってレジストローラ１３まで搬送され、レジストローラ１３によって中間転写ベルト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。
【００２０】
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に搬送され、ここで加熱及び加圧されてトナー像が定着（溶融固着）される。その後、記録材Ｐは、画像形成装置１０の装置本体の外部に排出される。
【００２１】
また、１次転写工程後に感光体２上に残留したトナー（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、感光体２に当接して配置されたクリーニング部材としてのクリーニングブレード６１によって、回転する感光体２の表面から１次転写残トナーを掻き取って回収トナー容器６２に回収する。
【００２２】
また、２次転写工程後に中間転写ベルト２０上に残留したトナー（２次転写残トナー）は、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング機構３０を用いて回収される。ベルトクリーニング機構３０については後述して詳しく説明する。
【００２３】
本実施例では、中間転写ベルト２０は、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂を用いて形成されている。本実施例では、中間転写ベルト２０の表面抵抗率は５．０×１０１１Ω／□であり、体積抵抗率は８．０×１０１１Ωｃｍである。その他、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ることができる。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ることができる。
【００２４】
また、本実施例では、１次転写電源４０、２次転写電源４４は、それぞれ正極性の電圧と負極性の電圧とを選択的に印加対象（１次転写ローラ５、２次転写ローラ２４）に印加できるようになっている。
【００２５】
また、本実施例では、画像形成装置１０の装置本体に設けられた制御手段としての制御部（ＣＰＵ）１１が、記憶部（メモリー）に記憶されたプログラムに従って、画像形成装置１０の各部の動作を統括的に制御する。特に、本実施例との関係では、制御部１１は、詳しくは後述するように、クリーニング電源５０、５１、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２などを制御して、クリーニング動作、吐き出し動作を実行させる。
【００２６】
ここで、画像形成装置１０は、一の開始指示により開始される、単数又は複数の記録材Ｐに画像を形成して出力する一連の動作であるジョブ（プリント動作）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Ｐ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Ｐ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（画像間工程）は、複数の記録材Ｐに対して画像形成工程を連続して行う際（連続画像形成）の記録材Ｐと記録材Ｐ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１０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。
【００２７】
２．ベルトクリーニング機構
図２は、本実施例におけるベルトクリーニング機構３０の構成を示す、中間転写ベルト２０の移動方向（回転方向）と略直交する方向（幅方向）に見た概略断面図である。
【００２８】
本実施例では、ベルトクリーニング機構３０は、中間転写ベルト２０上のトナーを帯電させる帯電手段として、ローラ型の帯電部材である帯電ローラ３２を有する。帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０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（最上流の１次転写部Ｎ１ａ）よりも上流で中間転写ベルト２０に接触するように配置されている。本実施例では、帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０を介して対向部材としてのクリーニング対向ローラ（ここでは、単に「対向ローラ」ともいう。）２２に当接されている。帯電ローラ３２は、像担持体に接触し像担持体上のトナーを帯電させる帯電部材の一例である。また、対向ローラ２２は、像担持体を介して帯電部材に対向する対向部材の一例である。本実施例では、この対向部材は、像担持体を介して帯電部材に当接して配置されている。
【００２９】
本実施例では、帯電ローラ３２として、芯金（芯材）としての直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒上に、弾性体として導電性のソリッドゴムを肉厚５ｍｍで被覆したものを用いた。本実施例では、ソリッドゴムとして、ＥＰＤＭゴムに導電材としてカーボンが分散されたものを用いた。この帯電ローラ３２の電気抵抗値は、帯電ローラ３２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、５．０×１０７Ωである。また、本実施例では、帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０を介して対向ローラ２２に向けて総圧９．８Ｎの圧力で押圧されている。
【００３０】
なお、本実施例では、対向ローラ２２は、導電性材料として金属（ステンレススチールなど）で形成された金属ローラである。
【００３１】
また、本実施例では、ベルトクリーニング機構３０は、電流検知手段としての電流検知回路７０と、第１、第２のクリーニング電源（高圧電源回路）５０、５１と、切替手段としての第１、第２のスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２と、有する。電流検知回路７０は、帯電ローラ３２に流れる電流値を検知する。第１のクリーニング電源（ここでは、「正電源」ともいう。）５０は、正極性の直流電圧を出力する。第２のクリーニング電源（ここでは、「負電源」ともいう。）５１は、負極性の直流電圧を出力する。そして、帯電ローラ３２は、第１、第２のスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２によって正電源５０又は負電源５１に選択的に、電流検知回路７０を介して接続可能とされている。これにより、帯電ローラ３２には、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。
【００３２】
また、本実施例では、対向ローラ２２も、第１、第２のスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２によって正電源５０又は負電源５１に選択的に接続可能とされている。これにより、対向ローラ２２には、帯電ローラ３２に印加される電圧とは逆極性となるように、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。
【００３３】
３．クリーニング動作
次に、本実施例のベルトクリーニング機構３０による中間転写ベルト２０のクリーニング動作について説明する。
【００３４】
クリーニング動作時には、図２（ａ）に示すように、帯電ローラ３２は正電源５０に接続され、対向ローラ２２は負電源５１に接続される。つまり、第１のスイッチング素子ＳＷ１では電源側端子ＳＷ１Ｃが帯電ローラ側端子ＳＷ１Ａに接続され、第２のスイッチング素子ＳＷ２では電源側端子ＳＷ２Ｃが対向ローラ側端子ＳＷ２Ｂに接続される。これにより、クリーニング動作時に、帯電ローラ３２には正極性の電圧が印加され、対向ローラ２２には負極性の電圧が印加される。
【００３５】
本実施例では、クリーニング動作時に帯電ローラ３２及び対向ローラ２２に印加される電圧は、電流検知回路７０により検知される電流値に基づいてコントロールされ、該電流値が予め設定された目標電流値ＩＲになるように定電流制御される。このように、本実施例では、帯電部材に印加される電圧及び対向部材に印加される電圧は、帯電部材に流れる電流の値が目標値に近づくように制御される。目標電流値ＩＲは、２次転写残トナーを過剰帯電させることなく、また、帯電不足による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ＩＲは３０μＡである。
【００３６】
なお、本実施例では、目標電流値ＩＲが得られるように正電源５０の出力と負電源５１の出力とが同期して調整されるが、これに限定されるものではない。例えば、まず負電源５１の出力が固定され、正電源５０の出力が所定値（例えば上限出力）に達しても目標電流値ＩＲが得られない場合に負電源５１の出力が調整されるようにしてもよい。また、本実施例では、正電源５０の出力と負電源５１の出力とを調整するが、例えば負電源５１の出力は固定されていてもよい。
【００３７】
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２次転写残トナーは、電荷の分布がブロードになった上に、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た分布を形成する。この結果、２次転写残トナーは、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。
【００３８】
クリーニング動作時に、帯電ローラ３２に正極性の電圧が印加され、対向ローラ２２に負極性の電圧が印加される。これにより、帯電ローラ３２と中間転写ベルト２０との間に電位差が生じ、放電により中間転写ベルト２０上の２次転写残トナーを略一様に正規の帯電極性とは逆極性である正極性に帯電させることができる。帯電ローラ３２によって正極性に帯電させられたトナーは、中間転写ベルト２０により第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２次転写残トナーは、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。この感光体２ａに転移させられたトナーは、その後第１の画像形成部１ａの感光体クリーニング装置６ａにより回収される。このように、ベルトクリーニング機構３０によって、中間転写ベルト２０上の２次転写残トナーを正極性に帯電させて感光体２ａに回収させることにより、２次転写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。この２次転写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。
【００３９】
次に、図３を参照して、帯電ローラ３２に印加される正極性の電圧と帯電ローラ３２に流れる電流との関係、及びクリーニング性能について調べた結果について説明する。図３において、横軸は帯電ローラ３２に印加される正極性の電圧値であり、縦軸は電流検知回路７０で検知された電流値（帯電ローラ３２に流れる電流値）である。
【００４０】
ここでは、帯電ローラ３２に印加される正極性の電圧値と帯電ローラ３２に流れる電流値との関係を、対向ローラ２２に印加する負極性の電圧値を変更してそれぞれ測定した。図３中の（１）、（２）、（３）は、それぞれ対向ローラ２２に印加する負極性の電圧値を０Ｖ（対向ローラ２２をＧＮＤに接続）、−５００Ｖ、−１０００Ｖとした場合の結果である。
【００４１】
そして、各印加電圧条件におけるクリーニング性能を評価した。クリーニング性能の評価は、次のような手順で行った。記録材Ｐとして紙であるＧＦＣ−０８１（キヤノンマーケティングジャパン、商品名）を用いた。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）が発生するか否かを観察することで評価した。評価基準としては、画像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。
【００４２】
図３に示すように、クリーニング性能は帯電ローラ３２に流れる電流値と相関があり、電流値が１５μＡ以下ではクリーニング不良が発生してしまった。また、帯電ローラ３２に流れる電流値は、帯電ローラ３２に印加される正極性の電圧値と対向ローラ２２に印加される負極性の電圧値とに依存する。帯電ローラ３２、対向ローラ２２にそれぞれ印加される電圧の絶対値が大きいほど、すなわち、帯電ローラ３２と対向ローラ２２との間の電位差が大きいほど、帯電ローラ３２に流れる電流値は大きくなる。例えば、帯電ローラ３２に３０μＡの電流を流すには、対向ローラ２２がＧＮＤに接続されている場合（図３中（１））は２０００Ｖ以上の正極性の電圧を帯電ローラ３２に印加する必要がある。これに対し、対向ローラ２２に−５００Ｖが印加されている場合（図３中（２））は１５００Ｖ程度、対向ローラ２２に−１０００Ｖが印加されている場合（図３中（３））は１０００Ｖ程度の正極性の電圧を、それぞれ帯電ローラ３２に印加すればよい。
【００４３】
このように、クリーニング動作時に対向ローラ２２に負極性の電圧を印加することで、正電源５０の出力を低く抑えつつ、帯電ローラ３２に流れる電流を増やして所望の電流を流すことが可能となる。
【００４４】
４．吐き出し動作
次に、帯電ローラ３２に付着したトナーを中間転写ベルト２０に移動させる（吐き出す）吐き出し動作について説明する。
【００４５】
クリーニング動作時には、帯電ローラ３２から対向ローラ２２に向かって正の電界が形成される。そのため、僅かではあるが、２次転写残トナー中の正規の帯電極性である負極性に帯電したトナーの一部が、正極性に帯電されることなく、静電引力により帯電ローラ３２の表面に付着してしまう。帯電ローラ３２の表面にトナーが付着し、その付着量が増えていくと、帯電ローラ３２の帯電性能が不安定になり、クリーニング性能が低下する。
【００４６】
そこで、本実施例では、非画像形成時に、帯電ローラ３２に付着しているトナーを中間転写ベルト２０に吐き出させ、その後そのトナーを感光体２に転移させて感光体クリーニング装置６によって回収する吐き出し動作を行う。吐き出し動作は、例えば後回転時やジャム（記録材Ｐがその搬送経路中で詰まること）発生後の処理動作時などの、画像形成をしていない非画像形成時に任意のタイミングで行うことができる。これにより、帯電ローラ３２に付着したトナーの量を減少させて、クリーニング性能の低下を抑制することができる。
【００４７】
吐き出し動作時には、図２（ｂ）に示すように、帯電ローラ３２は負電源５１に接続され、対向ローラ２２は正電源５０に接続される。つまり、第１のスイッチング素子ＳＷ１では電源側端子ＳＷ１Ｃが対向ローラ側端子ＳＷ１Ｂに接続され、第２のスイッチング素子ＳＷ２では電源側端子ＳＷ２Ｃが帯電ローラ側端子ＳＷ２Ａに接続される。これにより、吐き出し動作時に、帯電ローラ３２には負極性の電圧が印加され、対向ローラ２２には正極性の電圧が印加される。
【００４８】
帯電ローラ３２に付着したトナーの大半は負極性に帯電したトナーである。そのため、対向ローラ２２から帯電ローラ３２に向かって正の電界を形成することにより、帯電ローラ３２に付着した負極性に帯電したトナーを中間転写ベルト２０に吐き出させることが可能となる。本実施例では、吐き出し動作時に帯電ローラ３２及び対向ローラ２２に印加される電圧は、固定値で定電圧制御される。本実施例では、吐き出し動作時に、正電源５０からは＋５００Ｖ、負電源５１からは−５００Ｖの電圧が固定で出力される。
【００４９】
また、帯電ローラ３２には、放電によって正極性になったトナーも微量ではあるが付着している。そこで、本実施例では、吐き出し動作時に、図２（ａ）に示すように、帯電ローラ３２に正極性の電圧を印加し、対向ローラ２２に負極性の電圧を印加することも行う。このときも、正電源５０からは＋５００Ｖ、負電源５１からは−５００Ｖの電圧が固定で出力される。これにより、帯電ローラ３２から対向ローラ２２に向かって正の電界を形成して、帯電ローラ３２に付着した正極性に帯電したトナーも中間転写ベルト２０に吐き出させることが可能となる。このように、吐き出し動作では、図２（ａ）の状態と図２（ｂ）の状態とが交互に切り替えられ、帯電ローラ３２と対向ローラ２２との間の電界が交互に反転させられる。
【００５０】
帯電ローラ３２から中間転写ベルト２０に吐き出されたトナーは、中間転写ベルト２０により搬送されて、４つの画像形成部１ａ〜１ｄのうち少なくとも１つの画像形成部１の感光体２に転移させられて回収される。例えば、４つの画像形成部１ａ〜１ｄのうち少なくとも１つの画像形成部１の１次転写ローラ５に正極性の電圧を印加し、別の画像形成部１の１次転写ローラ５に負極性の電圧を印加する。具体的には、本実施例では、吐き出し動作時に、第２の画像形成部１ｂの１次転写ローラ５ｂに負極性の電圧を印加し、第３の画像形成部１ｃにおける１次転写ローラ５ｃに正バイアスを印加する。帯電ローラ３２から中間転写ベルト２０に吐き出されたトナーのうち、負極性に帯電したトナーは第２の画像形成部１ｂの感光体２ｂに選択的に回収され、正極性に帯電したトナーは第３の画像形成部１ｃの感光体２ｃに選択的に回収される。これにより、帯電ローラ３２から中間転写ベルト２０に吐き出されたトナーの実質的に全てを中間転写ベルト２０上から除去することが可能となる。
【００５１】
なお、本実施例のように、クリーニング動作時と吐き出し動作時とで中間転写ベルト２０上からのトナーを回収する感光体クリーニング装置６を異ならせることで、特定の感光体クリーニング装置６にトナーが多く回収されることを抑制することができる。
【００５２】
５．効果検証
次に、本実施例の効果を比較例１と対比して説明する。なお、比較例１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。
【００５３】
比較例１の画像形成装置１００の構成は、次に説明する点を除いて、本実施例の画像形成装置１００の構成と実質的に同じである。比較例１の画像形成装置１００では、図４に示すように、対向ローラ２２がＧＮＤに接続されている。また、帯電ローラ３２は、スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ４によって正電源５０又は負電源５１に選択的に、電流検知回路７０を介して接続可能とされている。クリーニング動作時には、図４（ａ）に示すように、スイッチング素子ＳＷ３が導通し、帯電ローラ３２に正電源５０から正極性の電圧が印加される。クリーニング動作時に帯電ローラ３２に印加される電圧は、電流検知回路７０により検知される電流値が、本実施例と同じ目標電流ＩＲ＝３０μＡになるように定電流制御される。後述する画像出力耐久試験の開始時点のクリーニング性能は、本実施例と比較例１とでほぼ同等である。また、吐き出し動作時には、図４（ｂ）に示すようにスイッチング素子ＳＷ４が導通し帯電ローラ３２に負電源５１から負極性の電圧が印加される状態と、図４（ａ）の状態と、が交互に切り替えられる。吐き出し動作時に、正電源５０からは＋１０００Ｖ、負電源５１からは−１０００Ｖの電圧が固定で出力される。つまり、吐き出し動作時における帯電ローラ３２と対向ローラ２２との間の電位差は、本実施例と比較例１とで同じ１０００Ｖとした。
【００５４】
なお、本実施例、比較例１のいずれにおいても、正電源５０には圧電トランス方式の電源を用い、上限出力は３３００Ｖである。
【００５５】
画像出力耐久試験（通紙耐久試験）を、次のようにして行った。記録材Ｐとして紙であるＧＦＣ−０８１（キヤノンマーケティングジャパン、商品名）を用い、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色の画像比率（画像面積比率）２５％の画像の２枚連続画像形成を繰り返し行う。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。なお、画像出力耐久試験中の吐き出し動作は、２枚の連続画像形成が終了する毎に行った。そして、画像出力耐久試験の開始時（画像出力枚数０枚）、及び画像出力枚数５０００枚毎に、記録材ＰとしてＧＦＣ−０８１（キヤノンマーケティングジャパン、商品名）を用いて、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）が発生するか否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。
【００５６】
評価結果を表１に示す。表１では、本実施例と比較例１とにおける、５０００枚毎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）、及びクリーニング動作時に電流検知回路７０により検知された電流値を示している。
【００５７】
【表１】
2018021975.tif 000003
【００５８】
表１に示すように、比較例１では、２００００枚の時点で、正電源５０の出力を上限出力（３３００Ｖ）としても目標電流ＩＲ（３０μＡ）を流すことができなくなった。これは、画像出力枚数が増加するにつれて、帯電ローラ３２のゴムが劣化すると共に、放電生成物が帯電ローラ３２の表面に固着することで、帯電ローラ３２の電気抵抗値が上昇したためである。その後、３５０００枚の時点で電流値が１３μＡ（≦１５μＡ）となり、評価画像に画像不良が発生してしまった。その後も、より鮮明に画像不良が発生し続けた。
【００５９】
ここで、単純に高圧電源の性能を高め、上限出力を高くすることで、クリーニング性能を維持することが考えられる。しかし、そのためには出力耐圧の大きいトランスが必要となり、高圧電源の大型化や、コストアップなどの弊害が生じる。また、高圧電源の上限出力の増大に伴い、異常放電を防止するために電気基板上により長い空間距離や沿面距離を確保したり、電気基板上に切り欠きや絶縁シールドを設けたりする必要があり、回路面積の増大やコストアップなどにつながる。
【００６０】
一方、本実施例では、２００００枚以降も帯電ローラ３２に目標電流値ＩＲ（３０μＡ）を流すことができた。これは、対向ローラ２２に負極性の電圧を印加することで、帯電ローラ３２に印加する正極性の電圧の絶対値を低く抑えることができ、帯電ローラ３２の電気抵抗値が上昇しても正電源５０の出力が上限出力に達しないためである。本実施例では、３５０００枚の時点で目標電流ＩＲ（３０μＡ）を流すことができなくなり、５００００枚の時点で僅かではあるが評価画像に画像不良が発生した。これは、３５０００枚の時点で正電源５０の出力と負電源５１の出力とが共に上限出力に達し、５００００枚の時点で電流値が１４μＡ（≦１５μＡ）となったためである。
【００６１】
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、第１の極性（本実施例ではトナーの正規の帯電極性とは逆極性）の電圧を出力する第１の電源５０と、第１の極性とは逆極性である第２の極性の電圧を出力する第２の電源５１と、を有する。そして、像担持体２０上のトナーを帯電部材３２によって帯電させる際に、帯電部材３２には第１の電源５０から第１の極性の電圧が印加され、対向部材２２には第２の電源５１から第２の極性の電圧が印加される。また、帯電部材３２に付着したトナーを像担持体２０に移動させる際に、帯電部材３２には第２の電源５１から第２の極性の電圧が印加され、対向部材２２には第１の電源５０から第１の極性の電圧が印加される。
【００６２】
以上のように、本実施例によれば、繰り返し使用されることで帯電ローラ３２の電気抵抗が上昇した場合でも、帯電ローラ３２に電圧を印加する電源の出力を従来よりも低く抑えつつ、所望の電流を流すことが可能となる。したがって、帯電ローラ３２に電圧を印加する電源の上限出力を高くすることなく、従来よりも長期にわたって良好なクリーニング性能を維持することが可能となる。つまり、高圧電源の上限出力を高くすることに伴う電気基板の回路面積の増大やコストアップなどを生じさせることなく、従来よりも長期にわたって良好なクリーニング性能を維持することが可能となる。また、本実施例では、クリーニング動作時に対向ローラ２２に負極性の電圧を印加する電源と、吐き出し動作時に帯電ローラ３２に負極性の電圧を印加する電源とを共通化している。これにより、クリーニング動作時に対向ローラ２２に電圧を印加する電源を新たに設ける必要はなく、高圧電源の追加に伴う電気基板の回路面積の増大やコストアップなどを生じさせることはない。
【００６３】
［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と同じである。実施例１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、実施例１の説明を援用し、再度の詳しい説明は省略する。
【００６４】
１．ベルトクリーニング機構の構成
図５は、本実施例におけるベルトクリーニング機構３０の構成を示す、中間転写ベルト２０の幅方向に見た概略断面図である。本実施例では、ベルトクリーニング機構３０は、第１の帯電部材としての帯電ローラ３２に加え、第２の帯電部材としての導電性ブラシ３１を有する。
【００６５】
導電性ブラシ３１は、中間転写ベルト２０の回転方向において２次転写部Ｎ２よりも下流、かつ、帯電ローラ３２と中間転写ベルト２０との接触部よりも上流で中間転写ベルト２０に接触するように配置されている。本実施例では、導電性ブラシ３１は、中間転写ベルト２０を介して対向ローラ２２に当接されている。導電性ブラシ３１は、像担持体に対し対向部材とは反対側で像担持体に接触し、像担持体上のトナーを帯電させる別の帯電部材の一例である。本実施例では、対向部材は、像担持体を介して帯電部材及び別の帯電部材に対向して配置されている。
【００６６】
本実施例では、導電性ブラシ３１は、導電性を付与したナイロンで形成されたブラシであり、繊度は７デシテックス、パイル長さは５ｍｍ、ブラシ幅（中間転写ベルト２０の移動方向）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、１．０×１０６Ωである。そして、導電性ブラシ３１は、電流検知手段としてのブラシ用電流検知回路７１を介して、ＧＮＤに接続されている（電気的に接地されている）。ブラシ用電流検知回路７１は、導電性ブラシ３１に流れる電流を検知する。
【００６７】
２．クリーニング動作
次に、本実施例におけるベルトクリーニング機構３０による中間転写ベルト２０のクリーニング動作について説明する。
【００６８】
クリーニング動作時には、図５（ａ）に示すように、帯電ローラ３２には正電源５０から正極性の電圧が印加され、対向ローラ２２には負電源５１から負極性の電圧が印加される。このとき、本実施例では、対向ローラ２２に負極性の電圧が印加されることにより、導電性ブラシ３１から対向ローラ２２に向けて正の電界が形成され、２次転写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。これにより、クリーニング動作時に帯電ローラ３２を通過するトナーの量を減少させることができる。加えて、導電性ブラシ３１は、２次転写残トナーとの間の放電によりトナーを正極性側に帯電（プレ帯電）させる作用もある。
【００６９】
また、クリーニング動作時に、帯電ローラ３２は、帯電ローラ３２と中間転写ベルト２０との間の電位差による放電により、導電性ブラシ３１を通過した２次転写残トナーを略一様に正極性に帯電させる。帯電ローラ３２によって正極性に帯電させられた２次転写残トナーは、実施例１の場合と同様に、第１の画像形成部１ａの１次転写ニップ部Ｎ１ａで中間転写ベルト２０から感光体２ａに転移させられ、感光体クリーニング装置６ａにより回収される。
【００７０】
このように、本実施例では、導電性ブラシ３１によって２次転写残トナーを一時回収すると共にプレ帯電させることで、帯電ローラ３２により２次転写残トナーを安定して帯電させることができるため、より良好なクリーニング性能を得ることができる。
【００７１】
なお、導電性ブラシ３１の代わりに、固定配置される発泡スポンジ状部材（例えばウレタンゴムやＮＢＲヒドリンゴムにて形成されたもの）、回転可能なファーブラシローラ、あるいは、回転可能な発泡スポンジローラなどを用いてもよい。
【００７２】
本実施例では、クリーニング動作時に対向ローラ２２に印加される負極性の電圧は、ブラシ用電流検知回路７１により検知される電流値に基づいてコントロールされ、該電流値が予め設定された目標電流値ＩＢになるように定電流制御される。一方、クリーニング動作時に帯電ローラに印加される正極性の電圧は、電流検知回路７０により検知される電流値に基づいてコントロールされ、該電流値が予め設定された目標電流値ＩＲになるように定電流制御される。このように、本実施例では、帯電部材３２に印加される電圧は、帯電部材３２に流れる電流の値が目標値に近づくように制御され、対向部材２２に印加される電圧は、別の帯電部材３１に流れる電流の値が別の目標値に近づくように制御される。
【００７３】
具体的には、本実施例では、まずブラシ用電流検知回路７１により検知される電流値が目標電流値ＩＢになるよう負電源５１の出力電圧が調整される。そして、ブラシ用電流検知回路７１により検知される電流値が目標電流値ＩＢに収束したら、負電源５１の出力電圧を固定する。次に、電流検知回路７０により検知される電流値が目標電流値ＩＲとなるように正電源５０の出力電圧が調整される。すなわち、対向ローラ２２に印加される負極性の電圧が固定された状態で、帯電ローラ３２に印加される正極性の電圧が定電流制御され、帯電ローラ３２に流れる電流値が目標電流値ＩＲに収束させられる。
【００７４】
導電性ブラシ３１に流れる電流の目標電流値ＩＢは、２次転写残トナーを一時回収し、かつ、放電によってトナーを正極性に帯電させることが可能な値が選択され、本実施例では目標電流値ＩＢは１０μＡである。また、帯電ローラ３２に流れる電流の目標電流値ＩＲは、２次転写残トナーを過剰帯電させることなく、また、帯電不足によるクリーニング不足を生じさせない値が選択され、本実施例では目標電流値ＩＲは２５μＡである。本実施例では、帯電ローラ３２に流れる電流の目標電流値ＩＲ（２５μＡ）は、実施例１における目標電流値ＩＲ（３０μＡ）よりも低く設定されている。これは、帯電ローラ３２の上流側に配置された導電性ブラシ３１によって２次転写残トナーが一時回収されると共に、プレ帯電されるため、帯電ローラ３２では実施例１よりも低い目標電流値ＩＲで安定してトナーを帯電させることができるからである。
【００７５】
なお、実施例１で図３を参照して説明したのと同様の試験により、本実施例では帯電ローラ３２に流れる電流値が１０μＡ以下（実施例１では１５μＡ以下）になるとクリーニング不良が発生することがわかった。
【００７６】
このように、クリーニング動作時に対向ローラ２２に負極性の電圧を印加することで、正電源５０の出力を抑えつつ、帯電ローラ３２に所望の電流を流すと共に導電性ブラシ３１にも所望の電流を流すことが可能となる。また、導電性ブラシ３１による２次転写残トナーの一時回収及びプレ帯電の作用により、帯電ローラ３２による２次転写残トナーの帯電を安定して行うことができ、より低い目標電流ＩＲで良好なクリーニング性能を得ることが可能となる。
【００７７】
３．吐き出し動作
次に、本実施例における吐き出し動作について説明する。
【００７８】
本実施例では、クリーニング動作時に、導電性ブラシ３１に回収された２次転写残トナーが蓄積していく。そして、その２次転写残トナーの量が所定の量に達すると、それ以上の２次転写残トナーを導電性ブラシ３１に回収、保持できなくなり、クリーニング性能が低下する。
【００７９】
そこで、本実施例では、吐き出し動作では、帯電ローラ３２に付着したトナーを中間転写ベルト２０に吐き出すだけでなく、導電性ブラシ３１に保持されているトナーも中間転写ベルト２０に吐き出す。これにより、導電性ブラシ３１に蓄積したトナーの量を減少させて、クリーニング性能の低下を抑制することができる。
【００８０】
吐き出し動作には、図５（ｂ）に示すように、帯電ローラ３２には負電源５１から負極性の電圧が印加され、対向ローラ２２には正電源５０から正極性の電圧が印加される。このとき、本実施例では、対向ローラ２２から帯電ローラ３２に向かって正の電界が形成されると共に、対向ローラ２２から導電性ブラシ３１に向かっても正の電界が形成される。
【００８１】
帯電ローラ３２の場合と同様、導電性ブラシ３１に蓄積したトナーの大半は負極性に帯電したトナーである。そのため、対向ローラ２２から導電性ブラシ３１に向かって正の電界を形成することにより、導電性ブラシ３１に蓄積した負極性に帯電したトナーを中間転写ベルト２０に吐き出させることが可能となる。また、実施例１と同様に、帯電ローラ３２からも負極性に帯電したトナーが中間転写ベルト２０に吐き出される。本実施例では、吐き出し動作時に帯電ローラ３２及び対向ローラ２２に印加される電圧は、固定値で定電圧制御される。本実施例では、吐き出し動作時に、正電源５０からは＋５００Ｖ、負電源５１からは−５００Ｖの電圧が固定で出力される。
【００８２】
また、帯電ローラ３２の場合と同様、導電性ブラシ３１には放電によって正極性になったトナーも僅かではあるが蓄積している。そこで、本実施例では、吐き出し動作時に、図５（ａ）に示すように、帯電ローラ３２に正極性の電圧を印加し、対向ローラ２２に負極性の電圧を印加することも行う。このときも、正電源５０からは＋５００Ｖ、負電源５１からは−５００Ｖの電圧が固定で出力される。これにより、導電性ブラシ３１から対向ローラ２２に向かって正の電界を形成して、導電性ブラシ３１に付着した正極性に帯電したトナーも中間転写ベルト２０に吐き出させることが可能となる。また、実施例１と同様に、帯電ローラ３２からも正極性に帯電したトナーが中間転写ベルト２０に吐き出される。このように、吐き出し動作では、図５（ａ）の状態と図５（ｂ）の状態とが交互に切り替えられ、帯電ローラ３２及び導電性ブラシ３１と対向ローラ２２との間の電界が交互に反転させられる。
【００８３】
なお、吐き出し動作は、実施例１と同様に非画像形成時に行われる。また、吐き出し動作で帯電ローラ３２及び導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０に吐き出されたトナーは、実施例１と同様にして回収される。
【００８４】
４．効果検証
次に、本実施例の効果を比較例２と対比して説明する。なお、比較例２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。
【００８５】
比較例２の画像形成装置１００の構成は、次に説明する点を除いて、本実施例の画像形成装置１００の構成と実質的に同じである。比較例２の画像形成装置１００は、図６に示すように、図４の比較例１の構成に加えて、導電性ブラシ３１、ブラシ用正電源５２、ブラシ用負電源５３、ブラシ用電流検知回路７１、及びスイッチング素子ＳＷ５、ＳＷ６を有する構成とされている。ブラシ用電流検知回路７１は、導電性ブラシ３１に流れる電流を検知する。導電性ブラシ３１の作用は、本実施例におけるものと同様である。クリーニング動作時には、図６（ａ）に示すように、スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ５がそれぞれ導通し、帯電ローラ３２に正電源５０から正極性の電圧が印加され、導電性ブラシ３１にブラシ用正電源５２から正極性の電圧が印加される。クリーニング動作時に帯電ローラ３２に印加される電圧は、電流検知回路７０により検知される電流値が、本実施例と同じ目標電流ＩＲ＝２５μＡになるように定電流制御される。また、クリーニング動作時に導電性ブラシ３１に印加される電圧は、ブラシ用電流検知回路７１により検知される電流値が、本実施例と同じ目標電流ＩＢ＝１０μＡになるように定電流制御される。後述する画像出力耐久試験の開始時点のクリーニング性能は、本実施例と比較例２とでほぼ同等である。また、吐き出し動作時には、図６（ｂ）の状態と、図６（ａ）の状態と、が交互に切り替えられる。図６（ｂ）の状態では、スイッチング素子ＳＷ４、ＳＷ６がそれぞれ導通し、帯電ローラ３２、導電性ブラシ３１にそれぞれ負電源５１、ブラシ用負電源５３から負極性の電圧が印加される。吐き出し動作時に、正電源５０からは＋１０００Ｖ、ブラシ用正電源５２からは＋５００Ｖ、負電源５１からは−１０００Ｖ、ブラシ用負電源５３からは−５００Ｖの電圧が固定で出力される。つまり、吐き出し動作における帯電ローラ３２と対向ローラ２２との間の電位差、及び導電性ブラシ３１と対向ローラ２２との間の電位差は、本実施例と従来例とで同じ電位差とした。
【００８６】
なお、本実施例、比較例２における正電源５０、また比較例２におけるブラシ用正電源５２には、圧電トランス方式の電源を用い、上限出力はいずれも３３００Ｖである。
【００８７】
画像出力耐久試験（通紙耐久試験）を、実施例１で説明したものと同じ方法で行った。評価結果を表２に示す。表２では、本実施例と比較例２とにおける、５０００枚毎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）、及びクリーニング動作時に電流検知回路７０により検知された電流値を示している。
【００８８】
【表２】
2018021975.tif 000004
【００８９】
表２に示すように、比較例２では、３００００枚の時点で、正電源５０の出力を上限出力（３３００Ｖ）としても目標電流ＩＲ（２５μＡ）を流すことができなくなった。これは、画像出力枚数が増加するにつれて、帯電ローラ３２の電気抵抗値が上昇したためである。その後、５００００枚の時点で電流値が１０μＡ（≦１０μＡ）となり、評価画像に画像不良が発生してしまった。その後も、より鮮明に画像不良が発生し続けた。
【００９０】
一方、本実施例では、３００００枚以降も帯電ローラ３２に目標電流値ＩＲ（２５μＡ）を流すことができた。これは、対向ローラ２２に負極性の電圧を印加することで、帯電ローラ３２に印加する正極性の電圧の絶対値を低く抑えることができ、帯電ローラ３２の電気抵抗値が上昇しても正電源５０の出力が上限出力に達しないためである。
【００９１】
なお、画像出力枚数が増加することによって、導電性ブラシ３１の電気抵抗値も上昇する。これは、クリーニング動作を繰り返し行うことにより、導電性ブラシ３１のブラシ繊維の先端部に放電生成物が付着することに起因する。そのため、導電性ブラシ３１に目標電流ＩＢを流すために対向ローラ２２に印加される負極性の電圧の大きさも、画像出力枚数の増加に伴い大きくなる。結果的に、画像出力枚数の増加に伴って帯電ローラ３２と対向ローラ２２との間の電位差は大きくなる。
【００９２】
本実施例では、４５０００枚の時点で、正電源５０の出力と負電源５１の出力とが共に上限出力に達し、目標電流ＩＲ（２５μＡ）を流すことができなくなり、７００００枚の時点で電流値が８μＡ（≦１０μＡ）となり、評価画像に僅かに画像不良が発生した。
【００９３】
このように、本実施例では、別の帯電部材３１は、電気的に接地されており、対向部材２２に第２の電源５１から第２の極性の電圧が印加されることで像担持体上のトナーを帯電させる。また、帯電部材３２に付着したトナー及び別の帯電部材３２に付着したトナーを像担持体に移動させる際に、帯電部材３２には第２の電源５１から第２の極性の電圧が印加され、対向部材２２には第１の電源５０から第１の極性の電圧が印加される。
【００９４】
以上のように、本実施例によれば、対向ローラ２２に電圧を印加することで導電性ブラシ３１にも所望の電流を流すことが可能となる。また、本実施例によれば、繰り返し使用されることで帯電ローラ３２の電気抵抗が上昇した場合でも、帯電ローラ３２に電圧を印加する電源の出力を従来よりも低く抑えつつ、所望の電流を流すことが可能となる。したがって、帯電ローラ３２に電圧を印加する電源の上限出力を高くすることなく、従来よりも長期にわたって良好なクリーニング性能を維持することが可能となる。また、本実施例によれば、導電性ブラシ３１に電圧を印加するために専用の電源を設ける必要がないため、高圧電源の数を削減でき、電気基板の回路面積の縮小とコストダウンとが可能となる。
【００９５】
なお、本実施例では、帯電ローラ３２の電気抵抗値は導電性ブラシ３１の電気抵抗値よりも高く、かつ、目標電流値ＩＲは目標電流値ＩＢよりも大きい。そのため、帯電ローラ３２に目標電流値ＩＲを流すために必要な電位差は、導電性ブラシ３１に目標電流ＩＢを流すために必要な電位差よりも大きくなる。したがって、本実施例では、正電源５０が帯電ローラ３２に接続され、導電性ブラシ３１と対向ローラ２２との間の電位差よりも、帯電ローラ３２と対向ローラ２２との間の電位差が大きくなるような構成になっている。これに対し、帯電ローラ３２よりも導電性ブラシ３１の方が電気抵抗値が高いなどの理由により、帯電ローラ３２と対向ローラ２２との間の電位差よりも、導電性ブラシ３１と対向ローラ２２との間の電位差を大きくする必要がある場合が考えられる。この場合には、帯電ローラ３２をＧＮＤに接続し、導電性ブラシ３１に正電源５０を接続する構成とすることが望ましい。
【００９６】
［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。
【００９７】
上述の実施例では、中間転写体は無端状のベルトで構成されていたが、これに限定されるものではない。中間転写体は、例えば枠体にフィルムが張設されて構成されたドラム型のものなどであってもよい。この場合も、中間転写体の外周面側に帯電部材を設け、中間転写体の内周面側に対向部材を設けることで、本発明を適用することができる。
【００９８】
また、帯電部材（帯電ローラなど）と別の帯電部材（導電性ブラシなど）とが設けられる場合、これら両帯電部材の対向電極として作用する対向部材は、共通の電源に接続可能であれば分割されていてもよい。また、対向部材はローラ状の部材に限定されるものではなく、導電性を有し、帯電部材に対する対向電極として作用できればよい。例えば、像担持体の移動に伴って像担持体を摺擦するように固定して配置されたパッド状、ブレード状、ブラシ状、シート状などの、任意の形態の部材であってよい。さらに、対向部材は、帯電部材に対する対向電極として作用できれば、像担持体を介して帯電部材と正対している必要はない。例えば、像担持体の移動方向において帯電部材に対し上流側又は下流側にずれた位置に配置されていてもよく、像担持体を介して電気的に導通可能であれば必ずしも像担持体を介して帯電部材に当接して配置されていなくてもよい。
【００９９】
また、本発明は、１次転写同時クリーニングを実現するクリーニング手段として好適に作用するものであるが、クリーニング手段のクリーニング対象は中間転写体に限定されるものではない。例えば、上述の実施例における中間転写体に代えて、トナー像が転写される記録材を担持して搬送する記録材担持体を有する直接転写方式の画像形成装置がある。記録材担持体は、記録材を介してトナー像を担持し搬送する像担持体の一例である。この場合も、記録材担持体に形成された制御用（画像濃度制御用など）の画像や、ジャム時に記録材担持体に付着したトナーなどを除去するためのクリーニング手段として、上述の実施例で説明したクリーニング手段を適用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１      画像形成部
２      感光体
２０    中間転写ベルト
２２    クリーニング対向ローラ
３０    ベルトクリーニング装置
３１    導電性ブラシ
３２    帯電ローラ
５０    第１のクリーニング電源（正電源）
５１    第２のクリーニング電源（負電源）
【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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