(57)【要約】【課題】  効率的に像担持体からトナーを除去することができる簡易な構成のクリーニング装置を提供する。【解決手段】  二次クリーニング装置１６は、クリーニングブラシ３１、回収ローラ３２、及び制御部４３を備える。クリーニングブラシ３１は、駆動機構３８により駆動されてブラシ繊維３１ｂが二次転写ベルト１３に接触した状態で回転し、それによって二次転写ベルト１３上のトナー４０を回収する。回収ローラ３２は、駆動機構３９により駆動されてクリーニングブラシ３１に接触した状態で回転し、クリーニングブラシ３１からトナー４０を回収する。回収ローラ３２とクリーニングブラシ３１の接触部において回収ローラ３２とクリーニングブラシ３１の移動方向が一致する方向に回収ローラ３２が回転する。制御部４３は、回収ローラ３２のクリーニングブラシ３１に対する周速比が１より大きく２より小さくなるように駆動機構３８，３９を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に複数のブラシ繊維を備え、第１の駆動機構により駆動されて前記ブラシ繊維が像担持体に接触した状態で回転し、それによって前記像担持体上のトナーを除去するクリーニングブラシと、
第２の駆動機構により駆動されて前記クリーニングブラシに接触した状態で回転し、前記クリーニングブラシからトナーを回収する回収ローラと、
前記回収ローラと前記クリーニングブラシの接触部において前記回収ローラと前記クリーニングブラシの移動方向が一致する方向に回収ローラが回転し、かつ、回収ローラのクリーニングブラシに対する周速比が１より大きく２より小さくなるように前記第１及び第２の駆動機構を制御する制御部と
を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記制御部は、クリーニング動作開始時に、前記回収ローラが回転を開始した後に前記クリーニングブラシが回転を開始するように前記第１及び第２の駆動機構を制御す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】
前記制御部は、クリーニング動作終了時に、前記クリーニングブラシの回転が停止した後に前記回収ローラの回転が停止するように前記第１及び第２の駆動機構を制御す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４】
前記像担持体を含む領域の湿度を検出する湿度センサをさらに備え、
前記制御部は、前記湿度センサの検出した湿度が予め定められた閾値湿度以上であれば前記回収ローラの回収能力が高くなるように前記第２の駆動機構を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記回収ローラの回収能力を高くするときに、前記回収ローラの回転数が増加するように前記第２の駆動機構を制御することを特徴とする請求項４に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記回収ローラの回収能力を高くするときに、前記回収ローラの回転方向が反転するように前記第２の駆動機構を制御することを特徴とする請求項４に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記制御部は、クリーニング動作停止が継続されている期間を計時する計時部を備え、前記計時部の計時した期間が予め定められた閾値期間を上回ると、予め定められた時間だけ前記回収ローラの回転数が増加するように前記第２の駆動機構を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記回収ローラを前記クリーニングブラシに接触する第１の位置と前記クリーニングブラシに対して離隔された第２の位置との間で移動させる第３の駆動機構をさらに備え、
前記制御部は、クリーニング動作実行中は前記回収ローラが前記第１の位置となり、かつクリーニング動作停止中は前記回収ローラが前記第２の位置となるように前記第３の駆動機構を制御することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項９】
中間転写ベルトの搬送方向に沿って配置され、それぞれトナー像が形成される複数の感光体と、
それぞれ対応する感光体上のトナー像を静電的に前記中間転写ベルト上に転写する複数の一次転写部と、
前記中間転写ベルト上のトナー像を静電的に記録媒体に転写する二次転写部と、
外周に複数のブラシ繊維を備え、第１の駆動機構により駆動されて前記ブラシ繊維が前記中間転写ベルトに接触した状態で回転し、それによって前記二次転写部を通過後も前記中間転写ベルト上に残留するトナーを除去するクリーニングブラシと、
第２の駆動機構により駆動されて前記クリーニングブラシに接触した状態で回転し、それによって前記クリーニングブラシからトナーを回収する回収ローラと、
前記回収ローラと前記クリーニングブラシの接触部において前記回転ローラと前記クリーニングブラシの移動方向が一致する方向に回収ローラが回転し、かつ、回収ローラのクリーニングブラシに対する周速比が１より大きく２より小さくなるように前記第１及び第２の駆動機構を制御する制御部と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
湿度センサをさらに備え、
前記制御部は、前記湿度センサの検出した湿度が予め定められた閾値湿度以上であれば前記回収ローラの回収能力が高くなるように前記第２の駆動機構を制御することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、画像安定化処理の実行中は前記回収ローラの回収能力が高くなるように前記第２の駆動機構を制御することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御部は、カラー画像の形成中は前記回収ローラの回収能力が高くなるように前記第２の駆動機構を制御することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記記録媒体のジャミング発生後の最初のクリーニング動作の実行時に、予め定められた時間だけ前記回収ローラの回収能力が高くなるように前記第２の駆動機構を制御することを特徴とする請求項９項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記回収ローラの回収能力を高くするときに、前記回収ローラの回転数が高くなるように前記第２の駆動機構を制御することを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記回収ローラの回収能力を高くするときに、前記回収ローラの回転方向が反転するように前記第２の駆動機構を制御することを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記制御部は、出荷後最初のクリーニング動作の実行時に、予め定められた時間だけ前記回収ローラの回転数が高くなるように前記第２の駆動機構を制御することを特徴とする請求項９項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記制御部は、クリーンニング動作停止が継続されている期間を計時する計時部を備え、前記計時部の計時した期間が予め定められた閾値期間を上回ると、予め定められた時間だけ前記回収ローラの回転数が高くなるように前記第２の駆動機構を制御することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記回収ローラを前記クリーニングブラシに接触する第１の位置と前記クリーニングブラシに対して離隔された第２の位置との間で移動させる第３の駆動機構をさらに備え、
前記制御部は、クリーニング動作実行中は前記回収ローラが前記第１の位置となり、かつクリーニング動作停止中は前記回収ローラが前記第２の位置となるように前記第３の駆動機構を制御することを特徴とする請求項９から請求項１７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、クリーニング装置及び画像形成装置に関する。特に、本発明はレーザプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機のような画像形成装置が備えるクリーニング装置に好適に適用される。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、トナー像を転写後も像担持体としての感光体（感光体ドラムや感光体ベルト）や中間転写体（中間転写ベルトや中間転写ドラム）の表面に残留するトナーを回収するためのクリーニング装置を備えている。
【０００３】
図１８に示すように、像担持体１に接触した状態で回転するクリーニングブラシ２、このクリーニングブラシ２と接触した状態で回転する回収ローラ３、及び回収ローラ３と接触した固定のスクレーパ４を備えるクリーニング装置が知られている。クリーニングブラシ２は芯金２ａに外周に植設された多数の毛ないしはブラシ繊維２ｂを備える。像担持体１表面のトナー５はクリーニングブラシ２のブラシ繊維２ｂにより機械的に掻き落とされる。また、クリーニングブラシ２にはトナー５の帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加されている。例えば、トナー５の正規の帯電極性が負であれば、正極性のバイアス電圧がクリーニングブラシ２に印加されている。このバイアス電圧によってクリーニングブラシ２と像担持体１の間に生じる電界により、トナー５がクリーニングブラシ２に静電的に吸着される。クリーニングブラシ２に回収されたトナー５はクリーニングブラシ２と回収ローラ３の電位差により回収ローラ３に移る。回収ローラ３表面のトナー５はスクレーパ４により機械的に掻き落とされる。
【０００４】
回収ローラ３の回転方向（矢印Ａ１）は、クリーニングブラシ２の回転方向（矢印Ａ２）に対し、回収ローラ３とクリーニングブラシ２が接触する部分で両者の移動方向が互いに逆向きとなるように設定されている。図１８において、回収ローラ３とクリーニングブラシ２は共に反時計方向に回転しているので、両者が接触する部分では移動方向が互いに逆方向となっている。以下、ある部材が基準となる部材に対して接触部での移動方向が逆方向となるように回転している場合、その回転方向を「逆方向」と呼ぶ。像担持体１の搬送方向（矢印Ａ３）に対するクリーニングブラシ２の回転方向（矢印Ａ２）は逆方向である。この方式のクリーニング装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００５】
クリーニングブラシ２の個々のブラシ繊維２ｂには、クリーニングブラシ２と像担持体１の接触部分とクリーニングブラシ２と回収ローラ３の接触部分とで同一方向の力が作用する。そのため、耐刷後は図１９に示すようにブラシ繊維２ｂに曲がりないしは倒れた状態のくせが付き、クリーニングブラシ２の外径が縮小する。その結果、像担持体１及び回収ローラ３に対するクリーニングブラシの食い込み量が減少し、クリーニング性能が低下する。また、動作停止中であってもクリーニングブラシ２は像担持体１や回収ローラ３と接触した状態を維持する。そのため、動作停止期間が長いと、図２０に示すようにクリーニングブラシ２のブラシ繊維２ｂのうち動作停止中も像担持体１や回収ローラ３に接触しているものに倒れた状態のくせが付き、クリーニング性能が低下する。
【０００６】
図１８に示すクリーニング装置とは回収ローラ３の回転方向が異なるものも知られている。図２１を参照すると、回収ローラ３の回転方向（矢印Ａ４）は、クリーニングブラシ２の回転方向（矢印Ａ２）に対し、回収ローラ３とクリーニングブラシ２とが接触する部分で両者の移動方向が同一向きとなるように設定されている。図２１において、回収ローラ３は時計方向に回転し、クリーニングブラシは反時計方向に回転しているので、両者が接触する部分では移動方向が一致している。以下、ある部材が基準となる部材に対して接触部での移動方向が同一方向となるように回転している場合、その回転方向を「順方向」と呼ぶ。この方式のクリーニング装置は、例えば特許文献２〜４に開示されている。これらの文献のうち、特許文献２には、倒れたブラシ繊維を起こすために、回収ローラをクリーニングブラシに対して順方向に回転させ、かつ回収ローラのクリーニングブラシに対する周速比を３以上に設定することが記載されている。しかし、周速比を３倍以上に設定するとスクレーパの先端の磨耗が早期に進行し、スクレーパが回収ローラからトナーを機械的に除去する効率が低下する。
【０００７】
図２２に示すように、クリーニング性能向上のために、一対の回収ローラ３Ａ，３Ｂと、それらに対応するスクレーパ４Ａ，４Ｂを設けたクリーニング装置も知られている。一方の回収ローラ３Ａは矢印Ａ５で示すようにクリーニングブラシ２に対して逆方向に回転し、他方の回収ローラ３Ｂは矢印Ａ６で示すようにクリーニングブラシ２に対して順方向に回転する。この方式のクリーニング装置は、例えば特許文献５に開示されている。しかし、この方式を採用すると装置が複雑化及び大型化し、コストも上昇する。
【０００８】
以上のように、従来のクリーニング装置では、簡易な構成で効率的に像担持体からトナーを除去し、かつクリーニングブラシのブラシ繊維のくせと磨耗を防止するのは困難であった。
【０００９】
また、クリーニングブラシ、回収ローラ、及びスクレーパはいずれも機械的にトナーを除去するので、クリーニング装置のクリーニング動作中にトナーが粉煙となって拡散する。粉煙化したトナーはクリーニング動作停止後に、像担持体、クリーニングブラシ、及び回収ローラの表面に蓄積される。そのため、クリーニング装置を再度作動させる場合、初期のクリーニング性能が低下し、像担持体の表面にトナーが残留してしまう。この残留したトナーは画像ノイズの原因となる。
【００１０】
さらに、像担持体のクリーニング装置に到達した部分に存在するトナーの量やその帯電極性は種々の要因によって変化する。従って、これらの要因に応じてクリーニング性能を制御することが要求される。
【００１１】
【特許文献１】米国特許第５，６００，４０５号（図１）
【特許文献２】米国特許第５，５６１，５１３号（図２）
【特許文献３】特公平６−７０７３０公報（図１）
【特許文献４】米国特許第４，９１２，５１６号（図１）
【特許文献５】特公平２−４９１１号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、クリーニングブラシのブラシ繊維に曲がりないしは倒れた状態のくせがつくこととスクレーパの先端磨耗とを防止しつつ、効率的に像担持体からトナーを除去することができる簡易な構成のクリーニング装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。また、本発明は像担持体上のトナーの量や帯電極性が変化した場合にも、効率的に像担持体からトナーを除去することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様は、外周に複数のブラシ繊維を備え、第１の駆動機構により駆動されて前記ブラシ繊維が像担持体に接触した状態で回転し、それによって前記像担持体上のトナーを除去するクリーニングブラシと、第２の駆動機構により駆動されて前記クリーニングブラシに接触した状態で回転し、前記クリーニングブラシからトナーを回収する回収ローラと、前記回収ローラと前記クリーニングブラシの接触部において前記回収ローラと前記クリーニングブラシの移動方向が一致する方向に回収ローラが回転し、かつ、回収ローラのクリーニングブラシに対する周速比が１より大きく２より小さくなるように前記第１及び第２の駆動機構を制御する制御部とを備えることを特徴とするクリーニング装置を提供する。
【００１４】
回収ローラの回転方向はクリーニングブラシの回転方向に対して順方向であるので、クリーニングブラシのブラシ繊維に曲がりないしは倒れた状態のくせが付くのを防止できる。従って、ブラシ繊維にくせが付くことに起因してクリーニングブラシの外径縮小し、クリーニング性能が低下するのを防止できる。回収ローラのクリーニングブラシに対する周速比を１より大きく２より小さく設定することにより、像担持体から効率的にトナーを除去することができる。また、回収ローラからトナーを除去するための固定のスクレーパを設けた場合に、このスクレーパの先端の磨耗を抑制できる。従って、本発明の第１の態様によれば、クリーニングブラシのブラシ繊維に曲がりないしは倒れた状態のくせがつくことや、スクレーパの先端磨耗を防止し、長期耐久時にも像担持体から効率的にトナーを除去することができる。また、回収ローラを複数個設ける不要がないので装置の構成が簡易である。
【００１５】
前記制御部は、クリーニング動作開始時に、前記回収ローラが回転を開始した後に前記クリーニングブラシが回転を開始するように前記第１及び第２の駆動機構を制御することが好ましい。前回のクリーニング動作実行中に粉煙化して拡散したトナーは、クリーニング動作停止中にクリーニングブラシに蓄積する。クリーニング動作開始時にクリーニングブラシよりも回収ローラを先に回転させることにより、クリーニングブラシに蓄積したトナーが除去される。従って、クリーニング動作の初期から高いクリーニング性能が得られる。
【００１６】
前記制御部は、クリーニング動作終了時に、前記クリーニングブラシの回転が停止した後に前記回収ローラの回転が停止するように前記第１及び第２の駆動機構を制御することが好ましい。クリーニング動作中に粉煙化したトナーは、特にクリーニング動作停止直後にクリーニングブラシに蓄積する。クリーニング動作終了時にクリーニングブラシよりも後に回収ローラの回転を停止することにより、クリーニング動作停止直後におけるクリーニングブラシへのトナーの蓄積を防止できる。
【００１７】
前記像担持体を含む領域の湿度を検出する湿度センサをさらに備え、前記制御部は、前記湿度センサの検出した湿度が予め定められた閾値湿度以上であれば前記回収ローラの回収能力が高くなるように前記第２の駆動機構を制御することが好ましい。記録媒体が紙である場合、湿度が高いと記録媒体が湿気を帯びるので像担持体から記録媒体へのトナー像の転写効率が低下する。そのため、湿度が高いと転写電圧を高く設定する必要がある。転写電圧の極性は像担持体上のトナーの正規の帯電極性と逆極性である。従って、湿度が高いと正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーの量が増加する。湿度センサの検出値が閾値湿度以上となった場合に回収ローラの回収能力を高めることで、逆極性に帯電したトナーを含む像担持体上のトナーを効率的に除去することができる。
【００１８】
回収ローラの回収能力を高めるには、回収ローラの回転方向をクリーニングブラシの回転方向に対して順方向に維持したままで、回収ローラの回転数を増加させればよい。あるいは、回収ローラの回転方向を反転させ、クリーニングブラシの回転方向に対して逆方向に設定してもよい。
【００１９】
前記制御部は、クリーニング動作停止が継続されている期間を計時する計時部を備え、前記計時部の計時した期間が予め定められた閾値期間を上回ると、予め定められた時間だけ前記回収ローラの回転数が増加するように前記第２の駆動機構を制御することが好ましい。クリーニング動作停止が長期間（例えば１０日間）に達すると、クリーニングブラシが像担持体や回収ローラに接触している部分では、ブラシ繊維に曲がりないしは倒れた状態のくせが付く。計時部で計時されたクリーンニング動作停止が継続されている期間が閾値期間を上回ったときに、順方向に回転する回収ローラの回転数を高めることでブラシ繊維のくせを矯正してクリーニング性能を回復することができる。
【００２０】
前記回収ローラを前記クリーニングブラシに接触する第１の位置と前記クリーニングブラシに対して離隔された第２の位置との間で移動させる第３の駆動機構をさらに備え、前記制御部は、クリーニング動作実行中は前記回収ローラが前記第１の位置となり、かつクリーニング動作停止中は前記回収ローラが前記第２の位置となるように前記第３の駆動機構を制御してもよい。クリーニング動作停止中は回収ローラをクリーニングブラシから離隔させることで、回収ローラと長時間接触することによりブラシ繊維にくせが付くのを防止することができる。
【００２１】
本発明の第２の態様は、中間転写ベルトの搬送方向に沿って配置され、それぞれトナー像が形成される複数の感光体と、それぞれ対応する感光体上のトナー像を静電的に前記中間転写ベルト上に転写する複数の一次転写部と、前記中間転写ベルト上のトナー像を静電的に記録媒体に転写する二次転写部と、外周に複数のブラシ繊維を備え、第１の駆動機構により駆動されて前記ブラシ繊維が前記中間転写ベルトに接触した状態で回転し、それによって前記二次転写部を通過後も前記中間転写ベルト上に残留するトナーを除去するクリーニングブラシと、第２の駆動機構により駆動されて前記クリーニングブラシに接触した状態で回転し、それによって前記クリーニングブラシからトナーを回収する回収ローラと、前記回収ローラと前記クリーニングブラシの接触部において前記回転ローラと前記クリーニングブラシの移動方向が一致する方向に回収ローラが回転し、かつ、回収ローラのクリーニングブラシに対する周速比が１より大きく２より小さくなるように前記第１及び第２の駆動機構を制御する制御部とを備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００２２】
前記制御部は、画像安定化処理の実行中は前記回収ローラの回収能力が高くなるように前記第２の駆動機構を制御することが好ましい。画像安定化処理は画像濃度調整とレジスト調整を含む。画像濃度調整時やレジスト調整時には、通常の画像形成時よりも中間転写ベルト上のトナー量が多い。画像安定化処理中に回収ローラの回収能力を高めることで、中間転写ベルト上のトナーを効率的に除去することができる。
【００２３】
前記制御部は、カラー画像の形成中は前記回収ローラの回収能力が高くなるように前記第２の駆動機構を制御することが好ましい。カラー画像の形成中は、モノクロ画像の形成中と比較して中間転写ベルト上のトナー量が多い。カラー画像の形成中に回収ローラの回収能力を高めることで、中間転写ベルト上のトナーを効率的に除去することができる。
【００２４】
前記制御部は、前記記録媒体のジャミング発生後の最初のクリーニング動作の実行時に、予め定められた時間だけ前記回収ローラの回収能力が高くなるように前記第２の駆動機構を制御することが好ましい。ジャミングが発生するとトナー像が記録媒体に転写されずに中間転写ベルト上に残るので正常動作時よりも中間転写ベルト上のトナーの量が多い。従って、ジャミング発生後最初のクリーニング動作の際に回収ローラの回収能力を高めることで、中間転写ベルト上のトナーを効率的に除去することができる。
【００２５】
前記制御部は、出荷後最初のクリーニング動作の実行時に、予め定められた時間だけ前記回収ローラの回転数が高くなるように前記第２の駆動機構を制御することが好ましい。出荷後最初のクリーニング動作実行時には、中間転写ベルトや回収ローラとの接触部においてクリーニングブラシのブラシ繊維に曲がりないしは倒れた状態のくせが付いている。出荷後最初のクリーニング動作の実行時に回収ローラの回転数を高くすることでブラシ繊維のくせを矯正してクリーニング性能を回復することができる。
【００２６】
前記制御部は、クリーンニング動作停止が継続されている期間を計時する計時部を備え、前記計時部の計時した期間が予め定められた閾値期間を上回ると、予め定められた時間だけ前記回収ローラの回転数が高くなるように前記第２の駆動機構を制御することが好ましい。クリーニング動作停止が長期間（例えば１０日間）に達すると、クリーニングブラシのブラシ繊維のうち動作停止中も像担持体や回収ローラに接触しているものには曲がりないしは倒れた状態のくせが付く。計時部で計時されたクリーンニング動作停止が継続されている期間が閾値期間を上回ったときに回収ローラの回転数を高く設定することで、ブラシ繊維のくせを矯正してクリーニング性能を回復することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のクリーニング装置及び画像形成装置によれば、簡易な構成で、クリーニングブラシのブラシ繊維の曲がりないしは倒れた状態のくせが付くことと、スクレーパの磨耗とを防止しつつ、像担持体から効率的にトナーを除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置であるタンデムプロセス式のレーザプリンタ１１を示している。なお、本実施形態では、トナーの正規の帯電極性は負であるものとする。
【００３０】
支持ローラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに張架された中間転写ベルト１３（以下、単に転写ベルトという。）は、支持ローラ１２Ａ〜１２Ｃの回転によって矢印Ｂで示す方向に搬送される。転写ベルト１３の周囲には、第１から第４の画像形成ユニット１４Ａ〜１４Ｄ、二次転写装置１５、及び二次クリーニング装置１６（以下、単にクリーニング装置という。）が配設されている。
【００３１】
各画像形成ユニット１４Ａ〜１４Ｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｂｒ）の画像を転写ベルト１３に転写する。画像形成ユニット１４Ａ〜１４Ｄは同一構造であり、感光体ドラム１７の周囲に帯電装置１８、露光装置１９、現像装置２０、一次転写装置２１、及び一次クリーニング装置２２を備えている。帯電装置１８により均一に帯電された感光体ドラム１７の表面が露光装置１９から照射されるレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置２０から供給されるトナーにより顕像化され、トナー像となる。このトナー像は、一次転写装置２１によって転写ベルト１３の裏面側に印加される正の電圧により、転写ベルト１３の表面に静電的に転写される。この一次転写後も感光体ドラム１７の表面に残留するトナーは、一次クリーニング装置２２により回収される。
【００３２】
カラー画像の場合には、画像形成ユニット１４Ａ〜１４Ｄを通過する度に、転写ベルト１３上にトナー像が重ねて転写される。一方、モノクロの画像の場合には画像形成ユニット１４Ｄのみにより転写ベルト１３上にトナー像が転写される。転写ベルト１３に転写されたトナー像は、給紙カセット２３から搬送された紙等の用紙ないしは記録媒体２４に、二次転写装置１５によって静電的に転写される。具体的には、記録媒体２４の裏面に印加される正の電圧により、転写ベルト１４から記録媒体２８にトナー像が転写される。トナー像が転写された記録媒体２４は定着装置２５に送られ、加圧及び加熱によって記録媒体２８に定着される。
【００３３】
図２及び図３を参照して、クリーニング装置１６について説明する。クリーニング装置１６は、クリーニングブラシ３１、回収ローラ３２、スクレーパ３３、シール部材３４、導電ブラシ３６、及び搬送スクリュー３７（図２にのみ示す。）を備える。
【００３４】
図３に示すように、クリーニングブラシ３１は、金属等の導電性材料からなる中実又は中空の棒材からなる芯金３１ａと、この芯金の外周に植設された導電性を有する多数の毛ないしはブラシ繊維３１ｂとを備える。詳細には、ブラシ繊維３１ｂは導電性を有する基布に織りこまれ、この基布を芯金３１ａに巻き付けて接着している。基布は芯金３１ａ側の面又は両面に導電剤をコーティングしたものでもよい。ブラシ繊維３１ｂは、ナイロン、ポリエステル、アクリル、レーヨン等の樹脂に導電性を付与するためにカーボンを分散させた繊維である。ブラシ繊維３１ｂは、原糸径が１Ｄ〜１０Ｄ程度、原糸密度が５０ｋＦ〜３００ｋＦ程度、原糸抵抗が１０３Ω以上の範囲に設定される。本実施形態におけるブラシ繊維３１ｂは、原糸径が６Ｄ、原糸密度が７５ｋＦ〜１００ｋＦ、原糸抵抗が１０６〜１０１１Ωである。
【００３５】
クリーニングブラシ３１は、転写ベルト１３に対してニップ部を形成した状態で接触している。クリーニングブラシ３１の転写ベルト１３に対する食い込み量Ｌ１（図３参照）は、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の範囲に設定され、本実施形態では１．０ｍｍである。クリーニングブラシ３１は、モータと伝動要素を含む駆動機構（第１の駆動機構）３８により回転駆動される。本実施形態では、図３に示すように、クリーニングブラシ３１の回転方向（矢印Ｃ）は、転写ベルト１３の搬送方向（矢印Ｂ）に対して逆方向である。換言すれば、クリーニングブラシ３１と転写ベルト１３の接触部では、両者の移動方向が互いに逆方向となっている。後に詳述するように駆動機構３８はクリーニングブラシ３１の回転数を調節することができる。
【００３６】
回収ローラ３２は金属、導電樹脂等の導電性を有する材料からなる中実又は中空の棒材からなる。摩擦抵抗を低減するために表面に研磨、メッキ、コーティング等の処理を施してもよい。これらの処理により回収ローラ３２との接触部におけるスクレーパ３３の磨耗が抑制され、トナー４０の回収性も向上する。
【００３７】
回収ローラ３２は、クリーニングブラシ３１に対してニップ部を形成した状態で接触している。回収ローラ３２のクリーニングブラシ３１に対する食い込み量Ｌ２（図３参照）は、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の範囲に設定され、本実施形態では１．０ｍｍである。回収ローラ３２は、モータと伝動要素を含む駆動機構（第２の駆動機構）３９により回転駆動される。本実施形態では、図３に示すように、回収ローラ３２の回転方向（矢印Ｄ１）は、クリーニングブラシ３１の回転方向（矢印Ｃ）に対して順方向である。換言すれば、回収ローラ３２とクリーニングブラシ３１の接触部では、両者の移動方向が同一方向となっている。
【００３８】
スクレーパ３３は、固定された金属ブレード又はゴムブレードからなり、先端が回収ローラ３２の表面に接触している。スクレーパ３３の圧接角、食い込み量、圧接力等は、トナー４０の種類、回収ローラ３２の材質、寸法等に応じて設定される。スクレーパ３３は回収ローラ３２の表面のトナー４０を機械的に掻き落とすのでトナー４０が粉煙化して飛散する。この飛散したトナー４０がクリーニングブラシ３１に付着するのを防止するために、スクレーパ３３はクリーニングブラシ３１に対して回収ローラ３２の回転方向（矢印Ｄ１）の下流側に９０°以上離して配置することが好ましい。スクレーパ３３として金属ブレードを採用する場合、小径のトナー４０を確実に除去するために、先端角度が鋭角で、かつ厚さが薄いことが好ましい。また、金属ブレードの場合、回収ローラ３２と接触する先端の稜線精度を高めるためのエッヂング加工等の化学処理を施してもよい。さらに、先端磨耗防止及び硬度向上のために、金属ブレードの先端にメッキ処理、焼き付け処理、又はコーティング等の摩擦低減処理を施してもよい。本実施形態では、スクレーパ３３はＳＵＳ製の金属ブレードで、厚さは０．５ｍｍである。また、スクレーパ３３の先端にはエッチング加工が施されている。
【００３９】
シール部材３４は、スクレーパ３３により回収ローラ３２から掻き取られる際に粉煙化したトナー４０が、クリーニングブラシ３１が発生する気流で転写ベルト１３に運ばれて再付着するのを防止する。本実施形態では、シール部材３４は樹脂製のフィルムからなる、その先端側が回収ローラ３２の表面に対して面接触している。また、シール部材３４の回収ローラ３２に対する接触圧は、シール部材３４が回収ローラ３２上のトナー４０を掻き取らない程度の低圧に設定されている。
【００４０】
導電ブラシ３６は、導電性を有する基部３６ａと、この基部に植設された導電性を有する多数のブラシ繊維３６ｂとを備える。導電ブラシ３６はクリーニングブラシ３１に対して転写ベルト１３の搬送方向（矢印Ｂ）上流側に配置され、ブラシ繊維３６ｂは転写ベルト１３の表面に接触している。また、基部３６ａは接地されている。導電ブラシ３６に代えて導電フイルム等の他の導電性を有する部材を使用してもよい。
【００４１】
クリーニングブラシ３１には電源４１により回収ローラ３２を介してバイアス電圧が印加されている。バイアス電圧の極性（正極性）は転写ベルト１３上のトナー４０の正規の帯電極性（負極性）と逆極性である。詳細には、回収ローラ３２に電源４１が接続されており、導電ブラシ３６は回収ローラ３２を介して電源４１に間接的に接続されている。前述のように導電ブラシ３６が接地されているので、電源４１から回収ローラ３２、クリーニングブラシ３１、及び転写ベルト１３を介して導電ブラシ３６に至る閉回路が形成される。この閉回路に流れる電流によりクリーニングブラシ３１のブラシ繊維３１ｂと転写ベルト１３の間に、正規の帯電極性のトナー４０に対して転写ベルト１３からブラシ繊維３１ｂへ静電的に吸着する力を作用する向きの電界（クリーニング電界）が発生する。一方、導電ブラシ３６のブラシ繊維３６ｂと転写ベルト１３の間にはクリーニング電界とは逆向きの電界が発生する。クリーニングブラシ３１にバイアス電圧を印加するための回路構成は特に限定されない。例えば、電源４１は定電流電源と定電圧電源のいずれであってもよい。また、クリーニングブラシ３１の芯金３１ａに電源４１を接続してもよい。さらに、導電ブラシ３６に電源を接続し、クリーニングブラシ３１側を接地してもよい。
【００４２】
二次転写装置１５（図１参照）を通過後も転写ベルト１３上に残留するトナー４０は、まず導電ブラシ３６を通過する。前述のように導電ブラシ３６と転写ベルト１３の間にはクリーニング電界と逆向きの電界が発生しているので、正規の帯電極性の逆極性（負極性）に帯電しているトナー４０は導電ブラシ３６を通過する際に正規の帯電極性（正極性）となる。クリーニングブラシ３１と転写ベルト１３の接触部では、転写ベルト１３に対して逆方向に回転するクリーニングブラシ３１で機械的に掻き取られる。また、クリーニングブラシ３１と転写ベルト１３の間に発生しているクリーニング電界により、転写ベルト１３上のトナー４０はクリーニングブラシ３１に静電的に吸着される。クリーニングブラシ３１と回収ローラ３２には電位差があるので、クリーニングブラシ３１に回収されたトナー４０は回収ローラ３２に移る。回収ローラ３２上のトナー４０はスクレーパ３３により機械的に掻き落とされる。スクレーパ３３で掻き落とされたトナー４０は、搬送スクリュー３７によりクリーニング装置１６の外部に搬送される。シール部材３４は、スクレーパ３３で掻き落とされる際に粉煙化したトナー４０が転写ベルト１３へ拡散するのを防止する。
【００４３】
制御部４３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、クロック等の要素を備え、クリーニング装置１６を含むレーザプリンタ１１の動作を制御する。本実施形態では、記録媒体２８の詰まりないしはジャミングを検出するジャムセンサ４４がレーザプリンタ１１内に配設されている。このジャムセンサ４４はジャミング発生の有無を示す信号を制御部４３に出力する。また、転写ベルト１３の搬送方向の最下流側に位置する画像形成ユニット１４Ｄと二次転写装置１５との間には、ＡＩＤＣ（Auto Image Density Control）センサ４５が配設されている。
【００４４】
後に詳述するように、制御部４３は回収ローラ３２の単位時間当りの回転数を標準回転数ＲＳと、この標準回転数ＲＳよりも回転数の多い高回転数Ｒｈとに切り換える。クリーニングブラシ３１の単位時間の回転数は一定である。また、標準回転数ＲＳ及び回転数Ｒｈは、回収ローラ３２の周速ＰＶ１のクリーニングブラシ３１の周速ＰＶ２に対する比ＰＶ１／ＰＶ２が１より大きく２より小さくなるように設定される。換言すれば、以下の式（１）が成立するように周速比ＰＶ１／ＰＶ２が設定されている。
【００４５】
2005242137.tif 000003
【００４６】
本実施形態では、回収ローラ３２が標準回転数ＲＳで回転している時の周速比ＰＶ１／ＰＶ２は１．０２である。また、回収ローラ３２が高回転数Ｒｈの時の周速比ＰＶ１／ＰＶ２は１．８である。
【００４７】
式（１）で示す範囲に周速比ＰＶ１／ＰＶ２を設定する理由を説明する。図４は、耐刷枚数とクリーニングブラシ３１の外径減少量の関係を周速比ＰＶ１／ＰＶ２が１、２、及び３について測定した結果を示す。この図４より周速比ＰＶ１／ＰＶ２が１から２の範囲では耐刷枚数が５０００ｋ枚に達しても外径縮小量は０．６５〜１．０mm程度に抑制されている。しかし、周速比ＰＶ１／ＰＶ２が３の場合、耐刷枚数が５０００ｋ枚になると外径縮小量は１．５mm程度になり、外径縮小に起因するクリーニングブラシ３１のクリーニング能力の低下が顕著となる。次に、図５は、耐刷枚数とスクレーパ３３の先端の磨耗量の関係を周速比ＰＶ１／ＰＶ２が１、２、及び３について測定した結果を示す。この図５より、周速比ＰＶ１／ＰＶ２が１から２の範囲では耐刷枚数が５０００ｋ枚に達しても先端磨耗量は１０〜２０μm程度に抑制されている。しかし、周速比ＰＶ１／ＰＶ２が３の場合、耐刷枚数が５０００ｋ枚になると先端磨耗量は３０μm程度になり、スクレーパ３３の磨耗に起因するクリーニングブラシ３１のクリーニング能力の低下が顕著となる。さらに、図６おいて点線は回収ローラ３２がクリーニングブラシ３１に対して順方向に回転するときの周速比と回収性の関係を示す。この図６より周速比ＰＶ１／ＰＶ２が１より大きく２より小さい場合の回収性は３〜９％であり、実用上問題のない範囲である。以上より、周速比ＰＶ１／ＰＶ２が１より大きく２より小さい範囲に設定すれば、クリーニングブラシ３１のブラシ繊維３１ｂに倒れた状態のくせが付くことによる外径減少や、スクレーパ３３の先端の磨耗を防止し、長期耐久時にも効率的に転写ベルト１３からトナー４０を除去することができる。なお、図６はバイアス電圧を印加せず機械的作用のみによる場合の回収性を示し、バイアス電圧を印加すれば回収性は６０〜８０％に達する。
【００４８】
図７は、本実施形態のレーザプリンタ１１全体の動作を示す。ステップＳ７−１の初期設定は製造時ないしは出荷時にのみ実行される。この初期設定では、レーザプリンタ１１が出荷後に実際に少なくとも１回動作したか否かを示すフラグ（出荷フラグＦＬｓｈ）が「１」に設定される。出荷フラグＦＬｓｈの値「１」は、レーザプリンタ１１は出荷後にまだ１回も動作していないことを示す。一方、フラグＦＬｓｈの値「０」は、レーザプリンタ１１は出荷後に少なくとも１回は動作したことを示す。ステップＳ７−２及びＳ７−７の内部タイマは、以下のルーチンの処理を同一の時間周期で実行するためのものである。ステップＳ７−３の安定化処理ルーチンは、画像濃度調整とレジスト調整を含む。画像濃度調整時には画像形成ユニット１４Ａ〜１４Ｄは順次濃度が薄くなる複数の矩形のトナーパターンを転写ベルト１３上に作成し、ＡＩＤＣセンサ４５で検出されたこれらのトナーパターンの濃度に基づいて、各画像形成ユニット１４Ａ〜１４Ｄの露光装置１９の露光量が補正される。レジスト調整では、線状のトナーパターンを画像形成ユニット１４Ａ〜１４Ｄで作成し、これらの距離を測定することにより各画像形成ユニット１４Ａ〜１４Ｄで作成される色の異なる画像の位置合わせが行われる。ステップＳ７−４のジャム処理ルーチンは、ジャムセンサ４４によりジャミングが検出された場合にのみ実行される。ジャム処理ルーチンが完了するとジャム処理後フラグＦＬｊが「１」に設定される。ステップＳ７−５の画像処理ルーチンでは、各画像形成ユニット１４〜１４Ｄで形成されたトナー像が転写ベルト１３を介して実際に記録媒体２４に転写される。ステップＳ７−６のその他の処理としては、例えば、ユーザのコンピュータから送信されたデータを受信しプリント用のデータへ変換する処理や、待機時に定着装置等の消費電力を省エネルギーモードに制御する処理等がある。
【００４９】
次に、図８から図１０を参照して制御部４３によるクリーニング装置１６の制御を詳細に説明する。図８においてステップＳ８−１，Ｓ８−５の内部タイマは、図７と同様に制御サイクルを同期させるためのものである。ステップＳ８−２の設定ルーチンでは回収ローラ３２の単位時間当りの回転数が設定される。
【００５０】
図９は設定ルーチンの詳細を示す。ステップＳ９−１において第１タイマＴＭ１が計時中か否かが判断される。第１タイマＴＭ１は、レーザプリンタ１１の起動後予め定められた時間Ｔ１だけ回収ローラ３２を単位時間当りの回転数を高回転数Ｒｈに設定するためのものである。ステップＳ９−１で第１タイマＴＭ１が計時中でない場合には、ステップＳ９−２に移行する。一方、ステップＳ９−１で第１タイマＴＭ１が既に計時中の場合には、ステップＳ９−１１において第１タイマＴＭ１が時間Ｔ１に達したか否か判断する。第１タイマＴＭ１が時間Ｔ１に達していればステップＳ９−１２で第１タイマＴＭ１を停止した後、図８のステップＳ８−３に移行する。
【００５１】
ステップＳ９−２において出荷フラグＦＬｓｈが「１」、すなわち出荷後初めてのレーザプリンタ１１の起動であれば、ステップＳ９−３において出荷フラグＦＬｓｈを「０」にリセットし、次にステップＳ９−８に移行する。一方、ステップＳ９−１で出荷フラグＦＬｓｈが「１」でない、すなわち出荷後初めての起動でない場合には、ステップＳ９−４に移行する。ステップＳ９−４において日数カウントフラグＦＬｄが「１」、すなわちレーザプリンタ１１が停止した状態が予め定められた所定日数（本実施形態では１０日）経過していれば、ステップＳ９−５において日数カウントフラグＦＬｄを「０」にリセットし、次にステップＳ９−８に移行する。一方、ステップＳ９−４で日数カウントフラグＦＬｄが「１」でない、すなわちレーザプリンタ１１の停止状態継続が所定日数未満であれば、ステップＳ９−６に移行する。ステップＳ９−６においてジャム処理後フラグＦＬｊが「１」、すなわちジャム処理を実行した後最初の作動であれば、ステップＳ９−７においてジャム処理後フラグＦＬｊを「０」にリセットし、ステップＳ９−８に移行する。ステップＳ９−８では回収ローラ３２の回転数が高回転数Ｒｈに設定される。具体的には、制御部４３は回収ローラ３２を駆動する駆動機構３９の単位時間当りの回転数を上昇させる。ステップＳ９−９において第１タイマＴＭ１による計時を開始した後、図８のステップＳ８−３に移行する。
【００５２】
レーザプリンタ１１の作動開始後の時間Ｔ１だけ回収ローラ３２の回転数が高回転数Ｒｈに設定されるのは、出荷後初めてのレーザプリンタ１１の起動の場合（ステップＳ９−２）、レーザプリンタ１１の停止状態が所定日数以上継続した場合（ステップＳ９−４）、又はジャム処理を実行した後最初の作動の場合（ステップＳ９−６）である。出荷後初めてのレーザプリンタ１１の起動の場合には、クリーニングブラシ３１の周方向の同一の箇所が転写ベルト１３や回収ローラ３２に接触している。従って、これらの箇所のブラシ繊維３１ｂには曲がりないしは倒れた状態のくせが付く。同様に、長期間にわたってレーザプリンタ１１の停止状態が継続すると、ブラシ繊維３１ｂにくせが付く。これらの場合に順方向に回転する回収ローラ３２の回転数を高くすることで、回収ローラ３２がブラシ繊維のくせを矯正する効果が高くなり、クリーニング性能を回復することができる。ジャミングが発生した場合、記録媒体２４に転写されなかったトナー像がそのまま転写ベルト１３上に付着した状態でレーザプリンタ１１が停止する。従って、ジャム処理後の最初の動作時には転写ベルト１３上に多量のトナー４０が残留している。回収ローラ３２の回転数を高くすることで、回収ローラ３２がクリーニングブラシ３１からトナー４０を回収する効率が向上し（図６参照）、クリーニング装置１６によって転写ベルト１３上のトナー４０を確実に回収することができる。
【００５３】
一方、ステップＳ９−６においてジャム処理後最初の作動でなければ、ステップＳ９−１０において回収ローラ３２の回転数を標準回転数Ｒｓに設定する。出荷後初めてのレーザプリンタ１１の起動の場合（ステップＳ９−２）、レーザプリンタ１１の停止状態が所定日数以上継続した場合（ステップＳ９−４）、又はジャム処理を実行した後最初の作動の場合（ステップＳ９−６）を除いて、回収ローラ３２は標準回転数Ｒｓに設定される。従って、高回転数Ｒｈを過度に長く続けることによるスクレーパ３３の先端磨耗の進行を防止することができる。
【００５４】
図８のステップＳ８−３の駆動ルーチンでは、安定化処理ルーチン（図７のステップＳ７−３）及び画像処理ルーチン（図７のステップＳ７−５）におけるクリーニング装置１６の動作を制御する。
【００５５】
図１０は駆動ルーチンの詳細を示す。ステップＳ１０−１において作像開始信号（画像形成処理ルーチンや安定化処理ルーチンで作像プロセスの開始を示す信号）が入力されると、ステップＳ１０−２において電源４１を投入する。また、ステップＳ１０−３において駆動機構３９を始動して回収ローラ３２の回転を開始する。さらに、ステップＳ１０−４において第２タイマＴＭ２による計時を開始する。この第２タイマＴＭ２は、クリーニング装置１６の動作開始時に予め定められた時間Ｔ２だけ回収ローラ３２のみを回転させた後、クリーニングブラシ３１の回転を開始するためのものである。ステップＳ１０−５で第２タイマＴＭ２が時間Ｔ２に達していれば、ステップＳ１０−６において駆動機構３８を始動してクリーニングブラシ３１の回転を開始する。ステップＳ１０−５で第２タイマＴＭ２が時間Ｔ２に達しなければ、ステップＳ１０−７に移行する。また、ステップＳ１０−６の処理に続いて、ステップＳ１０−７に移行する。
【００５６】
ステップＳ１０−１からＳ１０−６の処理により、クリーニング装置１６の動作開始時には、回収ローラ３２のみが回転を開始し、それから時間Ｔ２が経過するとクリーニングブラシ３１が回転を開始する。前回のクリーニング動作実行中にクリーニングブラシ３１、回収ローラ３２、及びスクレーパ３３で粉煙化して拡散したトナー４０は、クリーニング動作停止中にクリーニングブラシ３１に蓄積する。クリーニング動作開始時にクリーニングブラシ３１よりも回収ローラ３２を先に回転させることにより、クリーニングブラシ３１に蓄積したトナー４０が除去される。従って、クリーニング動作開始の初期から高いクリーニング性能が得られる。
【００５７】
ステップＳ１０−７において作像終了信号（画像形成処理ルーチンや安定化処理ルーチンで作像プロセスの終了を示す信号）が入力されると、ステップＳ１０−８において駆動機構３９を停止させてクリーニングブラシ３１の回転を停止する。また、ステップＳ１０−９において第３タイマＴＭ３による計時を開始する。この第３タイマＴＭ３は、クリーニング装置の動作終了時に、まずクリーニングブラシ３１回転を停止させ、その後予め定められた時間Ｔ３が経過した時点で回収ローラ３２の回転を停止するためのものである。ステップＳ１０−１０で第３タイマＴＭ３が時間Ｔ３に達していれば、ステップＳ１０−１１において電源４１を切る。また、ステップＳ１０−１２において駆動機構３９を停止して回収ローラ３２の回転を停止させる。その後、図８のステップＳ８−４に移行する。
【００５８】
ステップＳ１０−７からＳ１０−１２の処理により、クリーニング装置１６の動作停止時には、まずクリーニングブラシ３１が回転を停止し、それから時間Ｔ３が経過すると回収ローラ３２が回転を停止する。クリーニング動作中に粉煙化したトナー４０は、特にクリーニング動作停止直後にクリーニングブラシ３１に蓄積する。クリーニング動作終了時にクリーニングブラシ３１よりも後に回収ローラ３２の回転を停止することにより、クリーニング動作停止直後におけるクリーニングブラシ３１へのトナー４０の蓄積を防止できる。
【００５９】
タイマＴＭ２，ＴＭ３により計時される時間Ｔ２，Ｔ３は、クリーニング装置１６の１回の動作時間よりも十分に短く設定されている。第２タイマＴＭ２が時間Ｔ２に達した後、第３タイマＴＭ３が計時を開始するまでの期間は、クリーニング装置１６が実際に転写ベルト１３上のトナー４０を回収している期間である。前述のように、出荷後初めてのレーザプリンタ１１の起動の場合（ステップＳ９−２）、レーザプリンタ１１の停止状態が所定日数以上継続した場合（ステップＳ９−４）、又はジャム処理を実行した後最初の作動の場合（ステップＳ９−６）にはレーザプリンタ１１の作動開始後の時間Ｔ１だけ回収ローラ３２の回転数が高回転数Ｒｈに設定される。時間Ｔ１を経過後は回収ローラ３２の回転数は標準回転数Ｒｓに設定される。
【００６０】
図８のステップＳ８−４の日数カウントルーチンでは、レーザプリンタ１１が停止状態を継続している日数を確認するための処理を行う。機能的の面から見ると、この日数カウントルーチンは本発明の計時部である。
【００６１】
図１１は日数カウントルーチンの詳細を示す。まず、ステップＳ１１−１において日数カウントタイマＴＭ４を「１」インクリメントする。次に、ステップＳ１１−２において作像動作中であれば、ステップＳ１１−３において日数カウントタイマＴＭ４を「０」にクリアする。ステップＳ１１−４において日数カウントタイマＴＭ４によりカウントされた日数が１０日以上であれば、ステップＳ１１−５において日数カウントフラグＦＬｄを
「１」にセットする。
【００６２】
（第２実施形態）
次に、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す本発明の第２実施形態を説明する。回収ローラ３２、スクレーパ３３、及びシール部材３４は、共通の支持部材４７に支持されている。支持部材４７はソレノイドと伝動要素を含む駆動機構（第３の駆動機構）４８により矢印Ｅに示すように図において水平方向に往復移動可能である。そのため回収ローラ３２は図１２Ａに示すようにクリーニングブラシ３１と接触する第１の位置と、図１２Ｂに示すようにクリーニングブラシ３１に対して離隔した第２の位置とに移動可能である。本実施形態では、駆動機構４８が備えるソレノイドのプランジャは非通電時には引き込み位置にある。この時の支持部材４７は図１２Ｂに示すように回収ローラ３２をクリーニングブラシ３１に対して離隔させる位置ある。一方、通電時にはプランジャは突出位置となり、この時の支持部材４７は図１２Ａに示すように回収ローラ３２をクリーニングブラシ３１に接触させる位置にある。
【００６３】
第２実施形態の動作は駆動ルーチン（図８のステップＳ８−３）のみが第１実施形態と異なる。図１３を参照すると、ステップＳ１３−１において作像開始信号が入力されると、ステップＳ１３−２において駆動機構４８のソレノイドに通電する。その結果、プランジャが突出位置となり、回収ローラ３２は図１２Ｂに示すクリーニングブラシ３１に対して離隔した位置から、図１２Ａに示すクリーニングブラシ３１に接触した位置に移動する。続いて、ステップＳ１３−３において電源４１を投入し、ステップＳ１３−４おいて駆動機構３９を始動して回収ローラ３２の回転を開始する。ステップＳ１３−５において第２タイマＴＭ２による計時を開始する。ステップＳ１３−６で第２タイマＴＭ２が時間Ｔ２に達していれば、ステップＳ１３−７において駆動機構３８を始動してクリーニングブラシ３１の回転を開始する。
【００６４】
ステップＳ１３−８において作像終了信号が入力されると、ステップＳ１３−９において駆動機構３９を停止してクリーニングブラシ３１の回転を停止する。また、ステップＳ１３−１０において第３タイマＴＭ３による計時を開始する。ステップＳ１３−１１で第３タイマＴＭ３が時間Ｔ３に達していれば、ステップＳ１３−１２において電源４１を切る。また、ステップＳ１３−１３において駆動機構３９を停止して回収ローラ３２の回転を停止させる。さらに、ステップＳ１３−４において駆動機構４８のソレノイドへの通電を停止する。その結果、プランジャが引き込み位置となり、回収ローラ３２は図１２Ａに示すクリーニングブラシ３１に接触する位置から、図１２Ｂに示すクリーニングブラシ３１に対して離隔した位置に移動する。
【００６５】
本実施形態では、クリーニング動作停止中は回収ローラ３２をクリーニングブラシ３１に対した離隔した位置に保持し、クリーニング動作の開始時に回収ローラ３２をクリーニングブラシ３１に対した接触させる（ステップＳ１３−２）。また、クリーニング動作が終了すれば回収ローラ３２をクリーニングブラシ３１から離隔した位置に移動させる（ステップＳ２３−１４）。従って、回収ローラ３２がクリーニングブラシ３１に対して接触する時間を必要最小限に抑制することができ、回収ローラ３２と長時間接触することによりクリーニングブラシ３１のブラシ繊維３１ｂにくせが付くのを防止することができる。第２実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様である。
【００６６】
（第３実施形態）
次に、図１４Ａ及び図１４Ｂに示す本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態における駆動機構３９のモータは正転方向及び逆転方向のいずれにも回転可能である。そのため、回収ローラ３２は図１４Ａに示すようにクリーニングブラシ３１に対して順方向（矢印Ｄ１）に回転するだけでなく、図１４Ｂに示すようにクリーニングブラシ３１に対して逆方向（矢印Ｄ２）に回転可能である。回収ローラ３２の回転方向は制御部４３が駆動機構３９を制御することで設定される。また、レーザプリンタ１１内の湿度を検出する湿度センサ４９がレーザプリンタ１１内に配設されている。
【００６７】
図６を参照すると、クリーニングブラシ３１に対する回収ローラ３２の周速比ＰＶ１／ＰＶ２が同一であれば、実線で示すように回収ローラ３２がクリーニングブラシ３１に対して逆方向に回転するときのほうが、点線で示すように回収ローラ３２がクリーニングブラシ３１に対して順方向に回転するときよりもトナーの回収性が高い。一方、クリーニングブラシ３１のブラシ繊維３１ｂにくせが付くのを防止する点では、回収ローラ３２はクリーニングブラシ３１に対して逆方向に回転するよりも順方向に回転することが好ましい。そこで、本実施形態では、回収性を高める必要性が高い場合にのみ回収ローラ３２を逆方向に回転させる。
【００６８】
安定化処理ルーチン（図７のステップＳ７−３）の実行中は安定化処理フラグＦＬｓｔが「１」に設定される。一方、安定化処理ルーチンの実行中でなければ、安定化処理フラグＦＬｓｔは「０」に設定される。また、画像処理ルーチン（図７のステップＳ７−５）が実行中で、かつ作像中の画像がカラー画像であれば、カラーモードフラグＦＬｃが「１」に設定される。一方、画像処理ルーチンの実行中でない場合、又は画像処理ルーチンを実行中であっても作像中の画像がモノクロ画像である場合には、カラーモードフラグＦＬｃは「０」に設定される。
【００６９】
第３実施形態は、設定ルーチン（図８のステップＳ８−２）が第１実施形態と異なる。図１５を参照すると、まずステップＳ１５−１において湿度センサ４９の検出する湿度Ｈが予め定められた閾値湿度Ｈｔｈ以上であれば、ステップＳ１５−２において回収ローラ３２の回転方向を逆方向に設定する。一方、ステップＳ１５−１において湿度センサ４９の検出する湿度Ｈが予め定められた閾値湿度Ｈｔｈ以上でなければ、ステップＳ１５−３において安定化処理フラグＦＬｓｔが「１」であるか否か、すなわち安定化処理中であるか否かを判断する。ステップＳ１５−３において安定化処理フラグＦＬｓｔが「１」であれば、ステップＳ１５−２において回収ローラ３２の回転方向を逆方向に設定する。一方、ステップＳ１５−３において安定化処理フラグＦＬｓｔが「１」でなければ、ステップＳ１５−４においてカラーモードフラグＦＬｃが「１」であるか否か、すなわちカラー画像の作像中であるか否かを判断する。ステップＳ１５−４においてカラーモードフラグＦＬｃが「１」であれば、ステップＳ１５−２において回収ローラ３２の回転方向を逆方向に設定する。ステップＳ１５−４においてカラーモードフラグＦＬｃが「１」でない場合、すなわち検出された湿度Ｈが閾値湿度Ｈｔｈよりも低く、安定化処理中でもなく、かつカラー画像の作像中でもない場合には、ステップＳ１５−５において回収ローラ３２の回転方向を順方向に設定する。
【００７０】
記録媒体２４が紙である場合、湿度が高いと記録媒体２４が湿気を帯びるので二次転写装置１５における転写効率が低下する。そのため、湿度が高いと二次転写電圧（転写ベルト１３上のトナー４０の正規の帯電極性と逆極性）を高く設定する必要があり、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナー４０の量が増加する。湿度センサ４９の検出した湿度Ｈが閾値湿度Ｈｔｈ以上となった場合に回収ローラ３２を逆方向に回転させて回収能力を高めることで、逆極性に帯電したトナー４０を含む転写ベルト１３上のトナー４０を効率的に除去することができる。安定化処理中は、通常の画像形成時によりも転写ベルト１３上のトナーの量が多い。また、カラー画像の形成中は、モノクロ画像の形成中と比較して中間転写ベルト上のトナーの量が多い。従って、これらの場合に回収ローラ３２を逆方向に回転させて回収能力を高めることで、逆極性に帯電したトナー４０を含む転写ベルト１３上のトナー４０を効率的に除去することができる。
【００７１】
図６を参照すると、回収ローラ３２の回転方向が順方向であっても、回収ローラ３２のクリーニングブラシ３１に対する周速比ＰＶ１／ＰＶ２を高めれば、トナーの回収性を向上することができる。従って、回収ローラ３２の逆方向に回転させる代わりに、回収ローラの回転数を高くしてもよい。具体的には、ステップＳ１５−２では回収ローラ３２の回転方向を順方向、かつ回転数を高回転数Ｒｈに設定し、ステップＳ１５−２では回収ローラ３２の回転方向を順方向かつ回転数を標準回転数ＲＳに設定してもよい。第３実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様である。
【００７２】
（第４実施形態）
次に、図１６Ａ及び図１６Ｂに示す本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、クリーニング装置１６はスクレーパ３３及びシール部材３４に加え、追加のスクレーパ５１及びシール部材５２を備えている。また、スクレーパ３３，５１はそれぞれソレノイドを備える駆動機構５６，５７により、回収ローラ３２に対してその先端が接触する位置と、回収ローラ３２に対して離隔した位置とに移動可能である。同様に、シール部材３４，５２はそれぞれソレノイドを備える駆動機構５８，５９により回収ローラ３２に接触する位置と、回収ローラ３２に対して離隔した位置とに移動可能である。
【００７３】
図１６Ａに示すように、回収ローラ３２が順方向に回転している時には、スクレーパ３３及びシール部材３４が回収ローラ３２に接触し、スクレーパ５１及びシール部材５２は回収ローラ３２に対して離隔した位置にある。一方、図１６Ｂに示すように、回収ローラ３２が逆方向に回転している時には、スクレーパ５１及びシール部材５２が回収ローラ３２に接触し、スクレーパ３３及びシール部材３４は回収ローラ３２に対して離隔した位置にある。スクレーパ３３の駆動機構５６及びシール部材３４の駆動機構５８が備えるソレノイドのプランジャは非通電時に突出位置となり、通電時には引き込み位置となる。従って、駆動機構５６，５８の非通電時にはスクレーパ３３及びシール部材３４が回収ローラ３２に接触し、駆動機構５６の非通電時にはスクレーパ３３及びシール部材３４は回収ローラ３２に対して離隔した位置となる。一方、スクレーパ５１の駆動機構５７及びシール部材５２の駆動機構５９が備えるソレノイドのプランジャは非通電時に引き込み位置となり、通電時には突出位置となる。従って、駆動機構５７，５９の非通電時にはスクレーパ５１及びシール部材５２は回収ローラ３２に対して離隔した位置となり、駆動機構５７，５９の非通電時にはスクレーパ５１及びシール部材５２が回収ローラ３２に接触する。
【００７４】
第４実施形態の動作は駆動ルーチン（図８のステップＳ８−３）のみが第３実施形態と異なる。従って、設定ルーチン（図１５）において湿度Ｈが閾値湿度Ｈｔｈ以上、安定化処理中、又はカラーモードの場合には、回収ローラ３２の回転方向は逆方向に設定され（図１５のステップＳ１５−２）、それ以外の場合には回収ローラ３２の回転方向は順方向に設定される（ステップＳ１５−５）。図１７を参照すると、ステップＳ１７−１において作像開始信号が入力されていれば、ステップＳ１７−２において設定ルーチンで回収ローラ３２の回転方向が逆方向に設定されているか否かを判断する。ステップＳ１７−２において回収ローラ３２の回転方向が逆方向に設定されていれば、ステップＳ１７−３において駆動機構５６〜５９に通電する。その結果、図１６Ｂに示すように、スクレーパ５１及びシール部材５２が回収ローラ３２に接触し、スクレーパ３３及びシール部材３４が回収ローラ３２から離隔した位置となる。一方、ステップＳ１７−２において回収ローラ３２の回転方向が順方向に設定されていれば、駆動機構５６〜５９には通電されない。その結果、図１ＡＢに示すように、スクレーパ３３及びシール部材３４が回収ローラ３２に接触し、スクレーパ５１及びシール部材５２が回収ローラ３２から離隔した位置となる。ステップＳ１７−８からＳ１７−１４までの処理は、第１実施形態（図１０のステップＳ１０−２からステップＳ１０−１２）と同様である。
【００７５】
回収ローラ３２の回転方向に応じて、使用するスクレーパ３３，５１及びシール部材３４，５２を異ならせることで、クリーニングブラシ３１から回収ローラ３２へのトナーの回収効率を向上することができる。
【００７６】
本発明は、中間転写ドラムのクリーニング装置や、感光体ドラム及び感光体ドラムを含む感光体にも適用することができる。
【００７７】
また、レーザプリンタ以外に、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機のような他の画像形成装置にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るクリーニング装置を備える画像形成装置を示す概略構成図。
【図２】本発明の第１実施形態に係るクリーニング装置を示す断面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係るクリーニング装置を示す概略図。
【図４】耐刷枚数とクリーニングブラシの外径縮小量の関係を示すグラフ。
【図５】耐刷枚数とスクレーパの先端磨耗量の関係を示すグラフ。
【図６】周速比と回収性の関係を示すグラフである。
【図７】画像形成装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図８】本発明の第１実施形態に係るクリーニング装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図９】第１実施形態における設定ルーチンを示すフローチャート。
【図１０】第１実施形態における駆動ルーチンを示すフローチャート。
【図１１】日数カウントルーチンを示すフローチャート。
【図１２Ａ】本発明の第２実施形態に係るクリーニング装置（回収ローラはクリーニングブラシに接触）を示す概略図。
【図１２Ｂ】本発明の第２実施形態に係るクリーニング装置（回収ローラはクリーニングブラシに対して離隔）を示す概略図。
【図１３】本発明の第２実施形態における駆動ルーチンを示すフローチャート。
【図１４Ａ】本発明の第３実施形態に係るクリーニング装置（回収ローラは順方向に回転）を示す概略図。
【図１４Ｂ】本発明の第３実施形態に係るクリーニング装置（回収ローラは逆方向に回転）を示す概略図。
【図１５】本発明の第３実施形態における設定ルーチンを示すフローチャート。
【図１６Ａ】本発明の第４実施形態に係るクリーニング装置（回収ローラは順方向に回転）を示す概略図。
【図１６Ｂ】本発明の第４実施形態に係るクリーニング装置（回収ローラは逆方向に回転）を示す概略図。
【図１７】本発明の第４実施形態における駆動ルーチンを示すフローチャート。
【図１８】従来のクリーニング装置の一例を示す概略図。
【図１９】クリーニングブラシの外径縮小を示す概略図。
【図２０】毛に曲がりくせが付いたクリーニングブラシを示す概略図。
【図２１】従来のクリーニング装置の他の一例を示す概略図。
【図２２】従来のクリーニング装置のさらに他の一例を示す概略図。
【符号の説明】
【００７９】
１１  レーザプリンタ
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ  支持ローラ
１３  中間転写ベルト
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ  画像形成ユニット
１５  二次転写装置
１６  二次クリーニング装置
３１  クリーニングブラシ
３１ａ  芯金
３１ｂ  ブラシ繊維
３２  回収ローラ
３３，５１  スクレーパ
３４，５２  シール部材
３６  導電ブラシ
３６ａ  基部
３６ｂ  ブラシ繊維
３７  搬送スクリュー
３８，３９，４８，５６〜５９  駆動機構
４０  トナー
４１  電源
４３  制御部
４４  ジャムセンサ
４５  ＡＩＤＣセンサ
４７  支持部材
４９  湿度センサ
【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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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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