(57)【要約】【課題】安価で簡易な構成によって補助クリーニング部材の紙粉詰まりを防止して、像担持体を安定して清掃する。【解決手段】本発明に係るクリーニング装置１１は、バイアスブラシ２７と、バーブラシ２８と、振動部材としてばね４２とを備えている。そして、バイアスブラシ２７は、トナー像を担持する回転可能な中間転写ベルト９に接触するように配置されると共に、中間転写ベルト９の表面に付着する残留トナーとは逆極性のバイアスが印加されることにより中間転写ベルト９の表面から残留トナーを除去するように構成される。バーブラシ２８は、中間転写ベルト９の回転方向においてバイアスブラシ２７よりも上流側に配置されると共に、中間転写ベルト９の表面に当接可能に設けられている。ばね４２は、バーブラシ２８を中間転写ベルト９の回転方向に沿って振動させるように構成されている。【選択図】図２
2015121641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する回転可能な像担持体に接触するように配置されると共に、前記像担持体の表面に付着する残留トナーとは逆極性のバイアスが印加されることにより前記像担持体の表面から前記残留トナーを除去するクリーニング部材と、
前記像担持体の回転方向において前記クリーニング部材よりも上流側に配置されると共に、前記像担持体の表面に当接可能に設けられる補助クリーニング部材と、
前記補助クリーニング部材を前記像担持体の回転方向に沿って振動させる振動部材と、を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記振動部材は、前記補助クリーニング部材に取り付けられたばねであり、該ばねの付勢力によって前記補助クリーニング部材を振動させることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記ばねは、自然長からの伸縮直後の付勢力が、像担持体の回転開始直後の補助クリーニング部材と像担持体との間の摩擦力以下であり、所定距離まで伸縮したときの付勢力が、補助クリーニング部材と像担持体との間の最大摩擦力よりも大きくなるようなばね定数を有することを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記振動部材は、モーターの駆動力によって前記補助クリーニング部材を振動させる振動機構であることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記振動部材は、前記像担持体がエージング動作を行うときに前記補助クリーニング部材を振動させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記補助クリーニング部材はバーブラシであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のクリーニング装置と、
前記像担持体と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体の表面を清掃するクリーニング装置及びこのクリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置には、カラー画像を形成するために中間転写方式を採用したものがある。中間転写方式の画像形成装置は、例えば、色の異なるトナー像が形成される複数の感光体と、複数の感光体に接触する像担持体と、複数の感光体に形成されたトナー像を像担持体の表面に重ねながら転写する１次転写部と、像担持体の表面に１次転写されたトナー像を転写紙に一括転写する２次転写部と、転写紙に転写し切れなかったトナー（以下、「残留トナー」と称する）を像担持体の表面から除去するクリーニング装置と、を備えている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のカラー画像形成装置は、像担持体としての感光体ベルトが２つの回転ローラーに回動可能に懸架され、感光体ベルトの回転ローラー側の外周部に、感光体ベルト上に残留したトナーを除去するための感光体ベルトクリーニング装置を備えている。
【０００４】
また、中間転写方式の像担持体の表面を清掃するクリーニング装置には、残留トナーとは逆極性のバイアスが印加されたクリーニング部材によって像担持体の表面から残留トナーを除去するものがある。更に、像担持体の回転方向においてクリーニング部材の上流側に補助クリーニング部材を配置し、この補助クリーニング部材を像担持体に当接させるものもある。補助クリーニング部材が残留トナーをかき乱したり所定の極性（現像時の極性）に摩擦帯電させることにより、クリーニング部材によって像担持体の表面から残留トナーを除去し易くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−０５２７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
画像形成装置では、コストの削減や資源の再利用の観点から、再生紙等の低品質の転写紙が用いられることがある。このような低品質の転写紙に対する画像形成動作を繰り返し行うと、転写紙からの紙粉が像担持体の表面に付着してしまうことがある。この紙粉は、像担持体の回転に伴って補助クリーニング部材まで搬送されてこれに付着し、補助クリーニング部材を付着して詰まらせてしまう。このように紙粉が詰まった補助クリーニング部材を用いると、残留トナーをかき乱したり摩擦帯電させることができなくなるので、クリーニング部材によって残留トナーを効率良く除去することができなくなる。その結果、残留トナーのある像担持体を用いて画像形成動作が行われてしまい、出力画像の画質が低下することになる。
【０００７】
また、紙粉をより効率よく除去するために、補助クリーニング部材として回転駆動するローラー型ブラシを用いる場合がある。しかしながら、この場合、ブラシの回転速度やブラシの食込量、糸の繊度及び密度等のパラメーターを精密に設定しなければ、トナーの飛散やバンディングによって、形成された画像にジッターが発生する等の画像不良が生じてしまう。
【０００８】
そこで、本発明は上記の事情を考慮し、安価で簡易な構成によって補助クリーニング部材の紙粉詰まりを防止して、像担持体を安定して清掃することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のクリーニング装置は、トナー像を担持する回転可能な像担持体に接触するように配置されると共に、前記像担持体の表面に付着する残留トナーとは逆極性のバイアスが印加されることにより前記像担持体の表面から前記残留トナーを除去するクリーニング部材と、前記像担持体の回転方向において前記クリーニング部材よりも上流側に配置されると共に、前記像担持体の表面に当接可能に設けられる補助クリーニング部材と、前記補助クリーニング部材を前記像担持体の回転方向に沿って振動させる振動部材と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このような構成を採用することにより、補助クリーニング部材に付着した紙粉を落とすための高価で複雑な部材を別途設ける必要がなく、安価で簡易な構成によって補助クリーニング部材の紙粉詰まりを防止することができ、像担持体を安定して清掃することが可能となっている。また、紙粉詰まりのない補助クリーニング部材が用いられることで、像担持体の残留トナーを常にクリーニング部材で付着し易い状態にすることができるため、クリーニング不良の発生を防止することができる。更に、補助クリーニング部材より下流側に搬送される紙粉が減少するため、クリーニング部材によってクリーニング装置内に入り込む紙粉が減少する。
【００１１】
前記振動部材は、前記補助クリーニング部材に取り付けられたばねであり、該ばねの付勢力によって前記補助クリーニング部材を振動させてもよい。
【００１２】
このような構成を採用することにより、ばねのような安価で簡易な構成によって、補助クリーニング部材の紙粉詰まりを防止する振動部材を実現することができる。
【００１３】
前記ばねは、自然長からの伸縮直後の付勢力が、像担持体の回転開始直後の補助クリーニング部材と像担持体との間の摩擦力以下であり、所定距離まで伸縮したときの付勢力が、補助クリーニング部材と像担持体との間の最大摩擦力よりも大きくなるようなばね定数を有していてよい。
【００１４】
このような構成を採用することにより、ばねによる補助クリーニング部材の振動を、補助クリーニング部材と像担持体との間の摩擦力を利用して開始することができ、例えば、像担持体を起動したときに開始するように構成することができる。
【００１５】
前記振動部材は、モーターの駆動力によって前記補助クリーニング部材を振動させる振動機構であってもよい。
【００１６】
このような構成を採用することにより、モーターのような安価で簡易な構成によって、補助クリーニング部材の紙粉詰まりを防止する振動部材を実現し、像担持体を安定して清掃することを可能にしている
【００１７】
前記振動部材は、前記像担持体がエージング動作を行うときに前記補助クリーニング部材を振動させるものでもよい。
【００１８】
このような構成を採用することにより、補助クリーニング部材に詰まった紙粉は、エージング動作中の補助クリーニング部材の振動によって落とされるため、紙粉が画像形成動作中に像担持体等の他の部材に落ちることがないし、画像形成動作時には安定して清掃された像担持体が用いられることになる。その結果、補助クリーニング部材に詰まった紙粉が原因となって生じる画像形成の不具合を回避することができる。
【００１９】
前記補助クリーニング部材はバーブラシであってもよい。
【００２０】
補助クリーニング部材としてローラー型ブラシを用いる際には、ブラシの回転速度やブラシの食込量、糸の繊度及び密度等のパラメーターを精密に設定しなければ、トナーの飛散やバンディングによって、形成された画像にジッターが発生する等の画像不良が生じることがある。しかしながら、前記補助クリーニング部材としてバーブラシを用いることにより、このような画像不良が生じることがないし、振動部材を備えているため紙粉詰まりが原因となって画像不良が生じることもない。
【００２１】
本発明の画像形成装置は、上記したいずれかのクリーニング装置と、前記像担持体と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、安価で簡易な構成によって補助クリーニング部材の紙粉詰まりを防止して、像担持体を安定して清掃することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンターの構成の概略を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るカラープリンターのクリーニング装置及びその周辺を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るカラープリンターのクリーニング装置において、バーブラシが移動した状態を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るカラープリンターのクリーニング装置において、バーブラシ及び中間転写ベルト間の摩擦力と、バーブラシに取り付けられるばねの付勢力との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態に係るカラープリンターのクリーニング装置において、中間転写ベルトの回転速度と、バーブラシ及び中間転写ベルト間の動摩擦力との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の他の実施形態に係るカラープリンターのクリーニング装置におけるバーブラシ及びその周辺を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るカラープリンターのクリーニング装置において、バーブラシが移動した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るタンデム式のカラープリンター１（画像形成装置）について説明する。説明の便宜上、図１における紙面手前側をカラープリンター１の前側（正面側）とする。
【００２５】
まず、図１を用いてカラープリンター１の全体の構成について説明する。カラープリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えていて、プリンター本体２の下部には転写紙を収納した給紙カセット３が設けられ、プリンター本体２の上部には排紙トレイ４が設けられている。
【００２６】
プリンター本体２の中央部には、中間転写ユニット５が設けられる。中間転写ユニット５は、長手方向一端側（右端側）に設けられる駆動ローラー６と、長手方向他端側（左端側）に設けられる従動ローラー７と、駆動ローラー６の左下方と従動ローラー７の右下方に設けられる一対のテンションローラー８と、駆動ローラー６、従動ローラー７及び一対のテンションローラー８に巻き掛けられる中間転写ベルト９（像担持体）と、一対のテンションローラー８の間に設けられる４個の１次転写ローラー１０と、を備えている。また、中間転写ユニット５の左側には、クリーニング装置１１が設けられている。
【００２７】
プリンター本体２の中央部には、中間転写ユニット５の下側に４個の画像形成部１２が設けられる。画像形成部１２は、トナーの色（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色）毎に設けられている。各画像形成部１２には、感光体ドラム１３（感光体）が回転可能に設けられている。感光体ドラム１３は、各１次転写ローラー１０との間に中間転写ベルト９を挟み込むようにして中間転写ベルト９の表面に接触している。感光体ドラム１３の周囲には、帯電器１４と、現像器１５と、クリーニング部１６と、除電器１７とが、配置されている。
【００２８】
プリンター本体２の下部には、４個の画像形成部１２の下側に露光装置１８が配置されている。露光装置１８は、例えば、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成されている。
【００２９】
プリンター本体２の上部には、中間転写ユニット５の上側に４個のトナーコンテナ２０が設けられている。トナーコンテナ２０は、トナーの色（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色）ごとに設けられる。
【００３０】
プリンター本体２の一側（図面上右側）には、転写紙の搬送経路２１が設けられている。搬送経路２１の上流端には給紙部２２が設けられ、搬送経路２１の中流部には中間転写ユニット５の一端側に２次転写ローラー２３が設けられ、搬送経路２１の下流部には定着装置２４が設けられ、搬送経路２１の下流端には排紙口２５が設けられている。
【００３１】
次に、このような構成を備えたカラープリンター１の画像形成動作について説明する。カラープリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置２４の温度設定等の初期設定が実行される。そして、カラープリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
【００３２】
まず、帯電器１４によって感光体ドラム１３の表面が帯電された後、露光装置１８からのレーザー光（矢印Ｐ参照）により感光体ドラム１３の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、トナーコンテナ２０から供給されるトナーによって現像器１５が対応する色のトナー像に現像する。これにより、トナー像が感光体ドラム１３に形成される。
【００３３】
以上のような動作が各画像形成部１２において行われることで、各画像形成部１２の感光体ドラム１３に色の異なるトナー像が形成される。このトナー像は、各１次転写ローラー１０によって中間転写ベルト９の表面に１次転写される。これにより、中間転写ベルト９にフルカラーのトナー像が担持される。
【００３４】
一方、給紙部２２によって給紙カセット３から取り出された転写紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて搬送経路２１の下流側へと搬送され、２次転写ローラー２３によって中間転写ベルト９上のフルカラーのトナー像が転写紙に２次転写される。フルカラーのトナー像を２次転写された転写紙は、搬送経路２１を下流側へと搬送されて定着装置２４に進入し、この定着装置２４において転写紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された転写紙は、排紙口２５から排紙トレイ４上に排出される。
【００３５】
次に、中間転写ベルト９について説明する。中間転写ベルト９は、例えば、基材層と、この基材層に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層と、を備えている。中間転写ベルト９の基材層は、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）やポリイミド樹脂等によって構成されている。中間転写ベルト９の弾性層は、例えば、ヒドリンゴム、クロロプレンゴム又はポリウレタンゴム等によって構成されている。中間転写ベルト９の離型層は、例えば、アクリル、シリコン又はフッ素系樹脂等によって構成されている。
【００３６】
次に、図２及び図３を参照して、クリーニング装置１１について説明する。
【００３７】
クリーニング装置１１は、中間転写ユニット５の左端部に固定され、中間転写ユニット５と一体化されている（図１参照）。図２に示されるように、クリーニング装置１１は、ケーシング２６と、ケーシング２６の右側部に収容されるバイアスブラシ２７（クリーニング部材）と、バイアスブラシ２７の右上方に配置されるバーブラシ２８（補助クリーニング部材）と、バイアスブラシ２７の左下方に配置される回収ローラー３０と、回収ローラー３０の左下方に配置されるブレード３１と、回収ローラー３０の右下方に配置される規制シート３２と、回収ローラー３０の下方に配置される回収スクリュー３３と、を主に備えている。
【００３８】
ケーシング２６は、本体３４と、本体３４の上方に配置される蓋体３５とからなり、蓋体３５の右側部には、ばね取付部３６が設けられている。
【００３９】
ケーシング２６の本体３４は、上側及び右側が開口された箱型形状を成している。本体３４には、下方に向かって突出する突部３７が設けられていて、突部３７の内側の空間にはスクリュー収容部３８が形成されている。本体３４には、突部３７の左上方にブレード取付部４０が設けられ、突部３７の右上方にシート取付部４１が設けられている。
【００４０】
ケーシング２６の蓋体３５は、本体３４の上側の開口を覆うように、本体３４に開閉可能に支持されていている。蓋体３５は、例えば、バイアスブラシ２７や回収ローラー３０のメンテナンスを行う際には、蓋体３５を開放することによって、バイアスブラシ２７や回収ローラー３０を露出させることができるように構成されている。
【００４１】
ケーシング２６のばね取付部３６には、ばね４２（振動部材）の一端が取り付けられ、なお、ばね４２の他端は、バーブラシ取付部４３（バーブラシ２８）に取り付けられている。換言すれば、バーブラシ２８がばね４２を介してケーシング２６に取り付けられている。
【００４２】
ケーシング２６に取り付けられるばね４２は、中間転写ベルト９の回転方向（図２の矢印Ａ参照）に沿う付勢力が生じるように配置され、例えば、その回転方向のうちの左右方向に付勢力が生じるようにばね取付部３６から右方に延在して配置される。ばね４２は、中間転写ベルト９の回転方向におけるバーブラシ２８の移動を規制しているが、ばね４２の付勢力によってバーブラシ２８を中間転写ベルト９の回転方向に沿って振動させることもできる。図２では、ばね４２が１つだけ示されているが、前後方向に長形のバーブラシ２８に対してその長手方向に所定の間隔を置いて２つ以上備えられてもよい。
【００４３】
このばね４２は、例えば、自然長からの伸縮直後の付勢力が、中間転写ベルト９の回転開始直後（回転速度が略ゼロであるとき）のバーブラシ２８と中間転写ベルト９との間の静止摩擦力以下であり、所定距離まで伸縮したときの付勢力が、バーブラシ２８と中間転写ベルト９との間の最大静止摩擦力（最大摩擦力）よりも大きくなるようなばね定数を有する。
【００４４】
バイアスブラシ２７は、中間転写ベルト９を挟んで従動ローラー７と対向している。バイアスブラシ２７は、ブラシ軸４４と、ブラシ軸４４に周設される筒体４５と、筒体４５の外周面に植設される多数のブラシ糸４６と、を備えている。
【００４５】
バイアスブラシ２７のブラシ軸４４は、前後方向に長形に形成されている。ブラシ軸４４の前後両端部は、ケーシング２６の本体３４に軸支されている。これにより、バイアスブラシ２７がケーシング２６に回転可能に支持されている。バイアスブラシ２７の筒体４５は、ブラシ軸４４の外周面に嵌合している。バイアスブラシ２７のブラシ糸４６は、導電糸によって構成されている。具体的には、ブラシ糸４６は、ポリエステル系、ナイロン系又はアクリル系の糸によって構成されるのが好ましい。ブラシ糸４６の先端部は、中間転写ベルト９の表面に当接している。
【００４６】
バーブラシ２８は、中間転写ベルト９の回転方向においてバイアスブラシ２７よりも上流側に配置され、中間転写ベルト９を挟んで従動ローラー７と対向している。バーブラシ２８は、バーブラシ取付部４３に取り付けられていて、ベース部４７と、ベース部４７の下面に植設される多数のブラシ毛４８と、を備えている。
【００４７】
バーブラシ２８が取り付けられるバーブラシ取付部４３は、前後方向に長形を有し、断面Ｌ字状に形成されている。バーブラシ取付部４３の左側面には、上記したようにばね４２の他端が取り付けられる。バーブラシ取付部４３は、例えば、支持機構（図示せず）によって上方から支持されていて、この支持機構によってバーブラシ２８のブラシ毛４８の先端部（下端部）を中間転写ベルト９の表面に接触させている。なお、この支持機構は、中間転写ベルト９の回転方向におけるバーブラシ取付部４３の移動を規制するものではない。
【００４８】
バーブラシ２８のベース部４７は、例えば、合成樹脂で板状に形成されている。ベース部４７の上面がバーブラシ取付部４３の下面に固定されていて、これにより、バーブラシ２８がバーブラシ取付部４３と共に振動可能となっている。バーブラシ２８のブラシ毛４８は、絶縁糸によって構成されている。具体的には、ブラシ毛４８は、ポリエステル系又はアクリル系の糸によって構成されるのが好ましい。ブラシ毛４８は、トナーが所定の極性に帯電される場合には、帯電系列的にこの所定の極性とは逆側に位置する極性を有するのが好ましい。例えば、ブラシ毛４８は、トナーが正帯電トナーである場合には、帯電系列的にトナーよりもマイナス側に位置する極性を有するのが好ましい。
【００４９】
回収ローラー３０は、ローラー軸５０と、ローラー軸５０に周設されるローラー本体５１と、を備えている。
【００５０】
回収ローラー３０のローラー軸５０は、前後方向に長形に形成されている。ローラー軸５０の前後両端部は、ケーシング２６の本体３４に軸支されている。これにより、回収ローラー３０がケーシング２６に回転可能に支持されている。回収ローラー３０のローラー本体５１は、例えば、ゴムや軟質の合成樹脂によって構成されている。ローラー本体５１の外周面は、バイアスブラシ２７のブラシ糸４６に当接している。
【００５１】
ブレード３１は、例えば、板状の合成樹脂によって構成されている。ブレード３１は、右下方に傾斜する姿勢で配置されている。ブレード３１の基端部（左端部）は、取付具４９を介してケーシング２６の本体３４のブレード取付部４０に取り付けられている。ブレード３１の先端部（右端部）は、回収ローラー３０のローラー本体５１の外周面に当接している。
【００５２】
規制シート３２は、例えば、フィルムによって構成されている。規制シート３２は、左下方に傾斜する姿勢で配置されている。規制シート３２の基端部（右端部）は、ケーシング２６の本体３４のシート取付部４１に取り付けられている。規制シート３２の先端部（左端部）は、回収ローラー３０のローラー本体５１の外周面に当接している。規制シート３２は、ケーシング２６の本体３４のスクリュー収容部３８をバイアスブラシ２７側の空間に対して区画するように設けられている。
【００５３】
回収スクリュー３３は、ケーシング２６の本体３４のスクリュー収容部３８に収容されている。回収スクリュー３３は、前後方向に長い形状を成している。回収スクリュー３３は、回収ボックス（図示せず）に接続されている。
【００５４】
次に、上記のように構成されたカラープリンター１において、中間転写ベルト９の表面からクリーニング装置１１によって残留トナーを除去する動作について説明する。
【００５５】
中間転写ベルト９の表面では、上記した画像形成動作において画像形成部１２によって形成されたトナー画像が２次転写ローラー２３によって転写紙に２次転写された後、残留トナーが付着していることがある。２次転写後でも中間転写ベルト９クリーニング処理のために回転を継続していて、中間転写ベルト９の表面に付着した残留トナーは、先ず、バーブラシ２８のブラシ毛４８に接触する。このとき、バーブラシ２８によって、残留トナーがかき乱されて中間転写ベルト９に対する付着力が低減し、更に、残留トナーの極性がバイアスブラシ２７の印加電圧とは逆極性に統一される。
【００５６】
続いて、中間転写ベルト９上の残留トナーは、バイアスブラシ２７のブラシ糸４６に接触する。このとき、バイアスブラシ２７のブラシ糸４６と残留トナーの間に静電的な吸着力が働き、中間転写ベルト９の表面に付着している残留トナーがバイアスブラシ２７のブラシ糸４６に移動する。これに伴って、中間転写ベルト９の表面から残留トナーが除去される。
【００５７】
その後、残留トナーは、バイアスブラシ２７から回収ローラー３０のローラー本体５１に移動し、ブレード３１によって回収ローラー３０のローラー本体５１から掻き取られて、スクリュー収容部３８へと移動する。スクリュー収容部３８に移動した残留トナーは、回収スクリュー３３によって回収ボックス（図示せず）へと搬送される。
【００５８】
また、上記のように構成されたカラープリンター１において、クリーニング装置１１のバーブラシ２８から紙粉を落とす動作（補助クリーニング部材振動動作）について図２〜図４を参照して説明する。
【００５９】
この補助クリーニング部材振動動作は、画像形成動作前に行われ、例えば、中間転写ベルト９の起動時やエージング動作時に行われる。図４に示されるように、中間転写ベルト９の起動前やエージング動作の開始前（図２参照）では、静止している中間転写ベルト９とバーブラシ２８との間に静止摩擦力Ｆ１が生じている。従って、中間転写ベルト９の起動直後やエージング動作の開始直後では、バーブラシ２８は中間転写ベルト９からこのような静止摩擦力ＦＮ１を受けることになる。この静止摩擦力ＦＮ１は、例えば、中間転写ベルト９とバーブラシ２８との間の静止摩擦係数μ０と、中間転写ベルト９に対するバーブラシ２８の圧接力Ｎ１とを用いて、数式ＦＮ１＝μ０×Ｎ１によって定まる。
【００６０】
このとき、バーブラシ２８の左右方向の移動を規制するばね４２は自然長の状態であるので、バーブラシ２８は、ばね４２によって自然長からの伸縮直後の付勢力Ｆｘ０を受けている。このばね４２の付勢力は、ばね４２のばね係数ｋとばね４２の伸縮距離ｘとによって定まり、ばね４２の伸縮直後の伸縮距離ｘは略ゼロであるので、伸縮直後の付勢力Ｆｘ０は略ゼロである。
【００６１】
上記した静止摩擦力ＦＮ１は付勢力Ｆｘ０よりも大きいので、バーブラシ２８は、ばね４２の付勢力Ｆｘ０に抗して静止摩擦力ＦＮ１を受けて中間転写ベルト９上に保持され、中間転写ベルト９の回転に伴ってその回転方向側（左方）に移動する。これにより、ばね４２は、中間転写ベルト９の回転方向側に移動するバーブラシ２８によって圧縮される（図３参照）。
【００６２】
その後、ばね４２の圧縮距離が所定距離ｘ１に達すると、この圧縮時のばね４２の付勢力Ｆｘ１（反発力）は、中間転写ベルト９とバーブラシ２８との間の最大静止摩擦力ＦＮｍａｘより大きくなる。このとき、ばね４２の圧縮が最大静止摩擦力ＦＮｍａｘに抗した付勢力Ｆｘ１によって開放されることにより、ばね４２が中間転写ベルト９の回転方向に沿って振動する。その結果、ばね４２に取り付けられたバーブラシ２８は、ばね４２と共に振動することになる。
【００６３】
本実施形態によれば、上述のように、クリーニング装置１１は、バイアスブラシ２７と、バーブラシ２８と、振動部材としてばね４２とを備えている。そして、バイアスブラシ２７は、トナー像を担持する回転可能な中間転写ベルト９に接触するように配置されると共に、中間転写ベルト９の表面に付着する残留トナーとは逆極性のバイアスが印加されることにより中間転写ベルト９の表面から残留トナーを除去するように構成される。バーブラシ２８は、中間転写ベルト９の回転方向においてバイアスブラシ２７よりも上流側に配置されると共に、中間転写ベルト９の表面に当接可能に設けられている。ばね４２は、バーブラシ２８を中間転写ベルト９の回転方向に沿って振動させるように構成されている。このように、バーブラシ２８を振動させる振動部材として、バーブラシ２８に取り付けられたばね４２が用いられ、ばね４２の付勢力によってバーブラシ２８を振動させるように構成されている。これにより、バーブラシ２８に付着した紙粉を落とすための高価で複雑な部材を別途設ける必要がなく、ばねのような安価で簡易な構成によって、バーブラシ２８の紙粉詰まりを防止する振動部材を実現することができ、中間転写ベルト９を安定して清掃することが可能となっている。
【００６４】
また、紙粉詰まりのないバーブラシ２８が用いられることで、中間転写ベルト９の残留トナーを常にバイアスブラシ２７で付着し易い状態にすることができるため、クリーニング不良の発生を防止することができる。更に、バーブラシ２８より下流側に搬送される紙粉が減少するため、バイアスブラシ２７によってクリーニング装置１１のケーシング２６内に入り込む紙粉が減少する。その結果、回収ローラー３０のローラー本体５１の外周面と規制シート３２の先端部の間に紙粉が詰まるのを防止することができる。そのため、回収ローラー３０のローラー本体５１の外周面から規制シート３２の先端部が浮いてしまうような現象（図２の二点鎖線参照）を防止することができ、スクリュー収容部３８内の残留トナーがバイアスブラシ２７側の空間に逆戻りするような不具合を回避することができる。
【００６５】
また、本実施形態によれば、上述のように、クリーニング装置１１のばね４２は、自然長からの伸縮直後の付勢力が、中間転写ベルト９の回転開始直後のバーブラシ２８と中間転写ベルト９との間の摩擦力以下であり、所定距離まで伸縮したときの付勢力が、バーブラシ２８と中間転写ベルト９との間の最大摩擦力よりも大きくなるようなばね定数を有する。これにより、ばね４２によるバーブラシ２８の振動を、バーブラシ２８と中間転写ベルト９との間の摩擦力を利用して開始することができ、例えば、中間転写ベルト９を起動したときに開始するように構成することができる。
【００６６】
また、本実施形態によれば、上述のように、クリーニング装置１１は、中間転写ベルト９がエージング動作を行うときに、ばね４２がバーブラシ２８を振動させるように構成されている。これにより、バーブラシ２８に詰まった紙粉は、エージング動作中のバーブラシ２８の振動によって落とされるため、紙粉が画像形成動作中に中間転写ベルト９等の他の部材に落ちることがないし、画像形成動作時には安定して清掃された中間転写ベルト９が用いられることになる。その結果、バーブラシ２８に詰まった紙粉が原因となって生じる画像形成の不具合を回避することができる。
【００６７】
また、本実施形態によれば、上述のように、クリーニング装置１１は、中間転写ベルト９の補助クリーニング部材としてバーブラシ２８を用いている。補助クリーニング部材としてローラー型ブラシを用いる際には、ブラシの回転速度やブラシの食込量、糸の繊度及び密度等のパラメーターを精密に設定しなければ、トナーの飛散やバンディングによって、形成された画像にジッターが発生する等の画像不良が生じることがある。しかしながら、バーブラシ２８を用いる構成では、ローラー型ブラシを用いる際の上記した画像不良が生じることがないし、上記したばね４２等の振動部材を備えているため紙粉詰まりが原因となって画像不良が生じることもない。
【００６８】
なお、本実施形態では、バーブラシ２８と中間転写ベルト９との間の静止摩擦力と、ばね４２の付勢力との関係に基づいて、ばね４２のばね定数を決定する構成を説明したが、この構成に限定されない。例えば、中間転写ベルト９が回転するとき、バーブラシ２８と中間転写ベルト９との間に動摩擦力が生じる。この動摩擦力とばね４２の付勢力との関係は、上記した実施形態と同様である。即ち、この動摩擦力がばね４２の付勢力よりも大きい場合に、バーブラシ２８は、ばね４２の付勢力に抗して動摩擦力を受けて中間転写ベルト９上に保持され、中間転写ベルト９の回転に伴ってその回転方向側（左方）に移動する。また、ばね４２の圧縮距離が所定距離に達して付勢力が中間転写ベルト９とバーブラシ２８との間の動摩擦力より大きくなると、ばね４２の圧縮が動摩擦力に抗した付勢力によって開放されてばね４２が中間転写ベルト９の回転方向に沿って振動する。その結果、ばね４２に取り付けられたバーブラシ２８が振動する。
【００６９】
このとき、中間転写ベルト９が回転しているので、バーブラシ２８は、回転する中間転写ベルト９の上を滑りながら、中間転写ベルト９との動摩擦力によりばね４２を回転方向側に圧縮する。そして、ばね４２が所定距離まで圧縮されると、ばね４２の圧縮が開放されてばね４２が振動し、バーブラシ２８は、ばね４２と共に振動することになる。
【００７０】
ところで、バーブラシ２８と中間転写ベルト９との間の動摩擦力は、図５に示されるように、中間転写ベルト９の回転速度の上昇に従って減少する。回転開始時では、回転速度が遅く、動摩擦力が大きいのでバーブラシ２８を移動させ易くなっている。また、回転速度が上昇すると、動摩擦力が小さくなるので、ばね４２の付勢力が比較的低くても、ばね４２の圧縮を動摩擦力に抗した付勢力によって開放することができ、ばね４２がバーブラシ２８と共に中間転写ベルト９の回転方向に沿って振動することになる。
【００７１】
従って、バーブラシ２８と中間転写ベルト９との間の動摩擦力を利用してバーブラシ２８を振動させる構成では、バーブラシ２８を振動させるためのばね４２として、最大伸張の短いものや、付勢力の小さいものを採用することができる。これにより、本発明のクリーニング装置１１におけるばね４２として採用できるものの範囲が広がり、換言すれば、様々なクリーニング装置１１に本発明を適用することが可能となる。
【００７２】
また、本実施形態では、バーブラシ２８を振動させる振動部材としてばね４２を利用する構成を説明したが、この構成に限定されない。例えば、他の実施形態では、振動部材は、図６及び図７に示されるように、駆動源の駆動力を利用する振動機構５３を適用してもよい。振動機構５３は、モーター５４等の駆動源と、カム５５等の伝達部材とを備える。
【００７３】
カム５５は、略楕円状に形成され、モーター５４と接続される回転軸を有している。図６及び図７では、カム５５において楕円を形成する突出部５６が、カム５５の外周面の一方側に設けられているが、両方側に突出部５６を設けていてもよい。カム５５は、バーブラシ２８を取り付けるためのバーブラシ取付部５７の右方に配置されている。
【００７４】
バーブラシ取付部５７は、断面Ｕ字状に形成され、バーブラシ取付部５７の左側面には、ケーシング２６のばね取付部３６に一端が取り付けられたばね５８の他端が取り付けられる。バーブラシ取付部５７は、ばね５８によって右方に付勢されていて、バーブラシ取付部５７の右側面が常にカム５５の外周面と当接した状態になっている。バーブラシ取付部５７の他の構成は、上記実施形態のバーブラシ取付部４３と同様のため、説明を省略する。
【００７５】
次に、このような他の実施形態によるバーブラシ２８の振動動作（補助クリーニング部材振動動作）について、図６及び図７を参照して説明する。
【００７６】
カム５５がモーター５４からの回転力（駆動力）によって回転し、カム５５の突出部５６がバーブラシ取付部５７を押圧すると、バーブラシ取付部５７はばね５８の付勢力に抗して中間転写ベルト９の回転方向側（左方）に移動する（図７参照）。
【００７７】
他方、カム５５の回転によって突出部５６がバーブラシ取付部５７から外れての押圧を止めると、バーブラシ取付部５７はばね５８に付勢されて右方に移動する（図６参照）。従って、カム５５の回転に応じてバーブラシ取付部５７が左右方向に交互に移動してバーブラシ２８を振動させることとなる。なお、モーター５４が駆動力を伝達しないときにはカム５５が空転して、バーブラシ取付部５７がばね５８に付勢されて右方に移動するようにしていてもよい。
【００７８】
このような他の実施形態によれば、上述のように、クリーニング装置１１は、モーター５４からの駆動力を中間転写ベルト９の回転方向に沿う振動運動に変換する振動機構５３によってバーブラシ２８を振動させている。これにより、モーター５４のような安価で簡易な構成によって、バーブラシ２８の紙粉詰まりを防止する振動部材を実現し、中間転写ベルト９を安定して清掃することを可能にしている。
【００７９】
本実施形態では、中間転写ベルト９を像担持体として用いる場合について説明したが、更なる実施形態では、感光体ドラム１３等の感光体を像担持体として用いてもよい。
【００８０】
本実施形態では、カラープリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、モノクロプリンター、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１  カラープリンター（画像形成装置）
９  中間転写ベルト（像担持体）
１１  クリーニング装置
２６  ケーシング
２７  バイアスブラシ（クリーニング部材）
２８  バーブラシ（補助クリーニング部材）
３６  ばね取付部
４２  ばね（振動部材）
４３  バーブラシ取付部
５３  振動機構（振動部材）
５４  モーター（駆動源）
【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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【図７】
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