(57)【要約】      （修正有）【課題】  正常極性のトナー及び正常極性とは異なる極性のトナーを中間転写体表面から回収でき、かつ、帯電している電位の影響によるクリーニング能力の低下を防止する。【解決手段】  クリーニングロール７８に対して、直流電圧を印加し、記録用紙へ転写されなかった中間転写体６８の残留トナーを静電的に回収する。また、クリーニングブラシ８０に対して、直流電圧及び交流電圧を重畳した電圧を印加し、中間転写体の残留トナーを静電的に回収する。  ここで、クリーニングロール７８とクリーニングブラシ８０とは、隣り合うように配置されているため、クリーニングブラシ８０に帯電したＡＣ成分によって、クリーニングロール７８にＡＣ成分が帯電しないように、クリーニングロール７８で検出されたＡＣ成分の逆位相となる電圧を、直流電圧に重畳させてクリーニングロール７８に印加することにより、クリーニングロール７８に帯電する電荷量を制御する。【選択図】  図２
2007052064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電露光によって像担持体に形成された静電潜像に対して、所定の電荷が帯電されたトナーを供給して、該トナーを前記静電潜像の帯電量に応じて付着させることでトナー画像を形成し、該トナー画像を表面が帯電された中間転写体を介して記録媒体へ転写することで画像形成する画像形成装置であって、
前記記録媒体へ転写されなかった前記中間転写体の残留トナーを静電的に回収するための第１のクリーニング部材と、
前記第１のクリーニング部材に対して、直流電圧を印加する直流電圧印加手段と、
前記第１のクリーニング部材と隣り合うように配置され、かつ、前記中間転写体の残留トナーを静電的に回収するための第２のクリーニング部材と、
前記第２のクリーニング部材に対して、周期的に変化する電圧を印加する周期電圧印加手段と、
前記第２のクリーニング部材に帯電した周期的に変化する成分によって、前記第１のクリーニング部材に周期的に変化する成分が帯電しないように、前記第１のクリーニング部材に帯電する電荷量を制御する電荷量制御手段と、
を含む画像形成装置。
【請求項２】
前記第１のクリーニング部材に帯電した周期的に変化する成分を検出する検出手段を更に含み、
前記電荷量制御手段は、前記検出手段によって検出された前記周期的に変化する成分の逆位相となる電圧を、前記第１のクリーニング部材に印加される前記直流電圧に重畳させることにより、前記第１のクリーニング部材に帯電する電荷量を制御する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１のクリーニング部材に帯電した周期的に変化する成分を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記周期的に変化する成分及び前記第２のクリーニング部材に対して印加する周期的に変化する電圧に基づいて、前記周期的に変化する成分の振幅を制御する周期成分振幅制御手段とを更に含み、
前記電荷量制御手段は、前記周期成分振幅制御手段によって振幅を制御された前記周期的に変化する成分の逆位相となる電圧を、前記第１のクリーニング部材に印加される前記直流電圧に重畳させることにより、前記第１のクリーニング部材に帯電する電荷量を制御する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電荷量制御手段は、前記第１のクリーニング部材に接続され、かつ、接地された静電容量素子を備え、前記静電容量素子により、前記第１のクリーニング部材に帯電する電荷量を制御する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記周期電圧印加手段は、前記第２のクリーニング部材に対して、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を印加する請求項１〜請求項４の何れか１項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、画像形成装置に係り、特に、帯電露光によって像担持体に形成された静電潜像に対して、所定の電荷が帯電されたトナーを供給して、トナーを静電潜像の帯電量に応じて付着させることでトナー画像を形成し、トナー画像を表面が帯電された中間転写体を介して記録用紙へ転写することで画像形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転写型の電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の転写方式画像形成装置は、帯電露光によって感光体に静電潜像を形成し、例えばマイナス帯電されたトナーを供給することで、トナーを静電潜像の帯電量に応じて付着させることで顕像化し、顕像化された画像であるトナー画像を感光体から、中間転写体（転写ロール、転写ベルト等）を介して記録用紙へ転写して、記録用紙上のトナー画像を定着させることより画像を形成している。
【０００３】
しかし、通常は感光体表面に形成されたトナー画像のトナーは、全て記録用紙等の転写材に転写されることはなく、一部のトナーが感光体や中間転写体の表面等に残留してしまう。従って、残留してしまった残留トナーが次の画像形成に悪影響を与えないように、画像形成装置は、転写後に残留トナーを回収し、清掃するクリーニング装置を備えている。
【０００４】
ところで、電子写真方式のプロセスによっては、正常極性とは異なる極性のトナーが発生してしまう場合があり、クリーニング装置では全ての残留トナーを回収しきれないため、このような状態で、長期間にわたり装置を使用すると、感光体や中間転写体の表面等に残留するトナーがどんどん増加してしまう。これに伴い、クリーニング性能は徐々に劣化し、ゴースト等が発生してしまう、という問題がある。
【０００５】
上記問題に対しては、直流電圧が印加されたクリーニングロールを用いて、マイナス帯電している正極残留トナーを付着させ、直流電圧が印加されたクリーニングブラシを用いて、クリーニングロールに付着できなかった帯電の低いマイナス帯電している正極残留トナーを付着させる画像形成装置が知られている(特許文献１)。
【特許文献１】特開２００４−１３０３３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、クリーニングロール及びクリーニングブラシによって、正常極性とは異なる帯電の低いマイナス帯電している残留トナーを回収できないため、回収されずに中間転写体に残留したトナーが記録用紙に転写されてしまう、という問題がある。
【０００７】
また、省スペース化を図るために、クリーニングロール及びクリーニングブラシの配置間隔を非常に狭くして、クリーニングロール及びクリーニングブラシによって回収したトナーを搬送する機構を共通化すると、クリーニングロール及びクリーニングブラシの間で帯電している電位が影響を受けてしまい、クリーニング能力を低下させてしまう、という問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、正常極性のトナー及び正常極性とは異なる極性のトナーを中間転写体表面から回収でき、かつ、帯電している電位の影響によるクリーニング能力の低下を防止することが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】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明に係る画像形成装置は、帯電露光によって像担持体に形成された静電潜像に対して、所定の電荷が帯電されたトナーを供給して、該トナーを前記静電潜像の帯電量に応じて付着させることでトナー画像を形成し、該トナー画像を表面が帯電された中間転写体を介して記録媒体へ転写することで画像形成する画像形成装置であって、前記記録媒体へ転写されなかった前記中間転写体の残留トナーを静電的に回収するための第１のクリーニング部材と、前記第１のクリーニング部材に対して、直流電圧を印加する直流電圧印加手段と、前記第１のクリーニング部材と隣り合うように配置され、かつ、前記中間転写体の残留トナーを静電的に回収するための第２のクリーニング部材と、前記第２のクリーニング部材に対して、周期的に変化する電圧を印加する周期電圧印加手段と、前記第２のクリーニング部材に帯電した周期的に変化する成分によって、前記第１のクリーニング部材に周期的に変化する成分が帯電しないように、前記第１のクリーニング部材に帯電する電荷量を制御する電荷量制御手段とを含んで構成されている。
【００１０】
本発明に係る画像形成装置によれば、直流電圧印加手段によって、第１のクリーニング部材に対して、直流電圧を印加し、第１のクリーニング部材によって、記録媒体へ転写されなかった中間転写体の残留トナーを静電的に回収する。また、周期電圧印加手段によって、第２のクリーニング部材に対して、周期的に変化する電圧を印加し、第２のクリーニング部材によって、中間転写体の残留トナーを静電的に回収する。
【００１１】
ここで、第１のクリーニング部材と第２のクリーニング部材とは、隣り合うように配置されているため、第２のクリーニング部材に帯電した周期的に変化する成分によって、第１のクリーニング部材に周期的に変化する成分が帯電しないように、電荷量制御手段によって、第１のクリーニング部材に帯電する電荷量を制御する。
【００１２】
従って、直流電圧を印加された第１のクリーニング部材及び周期的に変化する電圧を印加された第２のクリーニング部材により、正常極性のトナー及び正常極性とは異なる極性のトナーを中間転写体の表面から回収でき、また、第２のクリーニング部材に帯電した周期的に変化する成分によって、第１のクリーニング部材に周期的に変化する成分が帯電しないように、第１のクリーニング部材に帯電する電荷量を制御することにより、第１のクリーニング部材では安定した直流成分のみが帯電されるため、第２のクリーニング部材に帯電した周期的に変化する成分の影響によって、第１のクリーニング部材のクリーニング能力を低下させることを防止することができる。
【００１３】
また、本発明に係る画像形成装置は、第１のクリーニング部材に帯電した周期的に変化する成分を検出する検出手段を更に含み、電荷量制御手段は、検出手段によって検出された周期的に変化する成分の逆位相となる電圧を、第１のクリーニング部材に印加される直流電圧に重畳させることにより、第１のクリーニング部材に帯電する電荷量を制御することができる。これにより、第１のクリーニング部材に帯電した周期的に変化する成分の逆位相となる電圧を、直流電圧に重畳させて第１のクリーニング部材に印加するため、第１のクリーニング部材に周期的に変化する成分が帯電しないようにすることができる。
【００１４】
また、本発明に係る画像形成装置は、第１のクリーニング部材に帯電した周期的に変化する成分を検出する検出手段と、検出手段によって検出された周期的に変化する成分及び第２のクリーニング部材に対して印加する周期的に変化する電圧に基づいて、周期的に変化する成分の振幅を制御する周期成分振幅制御手段とを更に含み、電荷量制御手段は、周期成分振幅制御手段によって振幅を制御された周期的に変化する成分の逆位相となる電圧を、第１のクリーニング部材に印加される直流電圧に重畳させることにより、第１のクリーニング部材に帯電する電荷量を制御することができる。これにより、周期的に変化する成分の振幅を制御し、振幅を制御された周期的に変化する成分の逆位相となる電圧を直流電圧に重畳させて第１のクリーニング部材に印加することにより、高精度に、第１のクリーニング部材に周期的に変化する成分が帯電しないようにすることができる。
【００１５】
また、本発明に係る電荷量制御手段は、第１のクリーニング部材に接続され、かつ、接地された静電容量素子を備え、静電容量素子により、第１のクリーニング部材に帯電する電荷量を制御することができる。これにより、第１のクリーニング部材に対して帯電した周期的に変化する成分が、静電容量素子に流れるため、第１のクリーニング部材に周期的に変化する成分が帯電しないようにすることができる。
【００１６】
本発明に係る周期電圧印加手段は、第２のクリーニング部材に対して、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を印加することができる。これにより、第２のクリーニング部材によって、中間転写体に残留したトナーのうち、正常極性のトナーと正常極性とは異なる極性のトナーの両方を静電的に回収することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、直流電圧を印加された第１のクリーニング部材及び周期的に変化する電圧を印加された第２のクリーニング部材により、正常極性のトナー及び正常極性とは異なる極性のトナーを中間転写体の表面から回収でき、また、第２のクリーニング部材に帯電した周期的に変化する成分によって、第１のクリーニング部材に周期的に変化する成分が帯電しないように、第１のクリーニング部材に帯電する電荷量を制御することにより、第１のクリーニング部材では安定した直流成分のみが帯電されるため、第２のクリーニング部材に帯電した周期的に変化する成分の影響によって、第１のクリーニング部材のクリーニング能力を低下させることを防止することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置１０には、エンジン部１２が備えられており、エンジン部１２の下部には、給紙ユニット１４が設けられている。
【００１９】
この給紙ユニット１４は、用紙が積載される用紙トレイ２２と、この用紙トレイ２２から用紙を送り出す給紙ロール２４と、で構成されており、給紙ロール２４により送り出された用紙は、搬送ロール２６、２８を経て給紙路３０を通過し、後述する転写ロール７４へ搬送される。
【００２０】
この転写ロール７４によってトナー画像が用紙に転写され、定着部３２の定着ロール３２Ａで定着された後、切替爪３４の位置選択によって、排出ロール３６又は排出ロール３８により、エンジン部１２の上部に設けられた第１の排出トレイ１６又は第２の排出トレイ１８へ排出される。
【００２１】
ここで、両面印刷の場合、上記のような順序で表面の印刷が終わった後、第１の排出トレイ１６へ用紙が完全に排出される前に、排出ロール３６が逆転し、用紙が反転路４０へ供給される。そして、搬送ロール４２、４４、４６、４８を経て再び給紙路３０に戻され、用紙の裏面側が印刷される。また、手差し印刷の場合、手差しトレイ２０へ用紙を載置することで、用紙は手差しロール４９から搬送ロール４８を経て給紙路３０へ搬送され、印刷される。
【００２２】
定着部３２は、例えば、ハロゲンランプ等の点灯によって定着ロール３２Ａが所定温度に加熱されており、トナー画像は、この加熱された定着ロール３２Ａによる加熱及び加圧によって用紙にトナー画像が定着されるようになっている。
【００２３】
ところで、画像形成装置１０の図１の右側には、トナーと磁性キャリアからなる現像剤が充填された４個の現像剤カートリッジ６４が各色毎に配設されている。この現像剤カートリッジ６４は、それぞれ現像剤供給路６５によって、図１の上から順に配列された後述する現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃと接続されており、現像剤カートリッジ６４中の現像剤が現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃへ供給される。
【００２４】
現像剤カートリッジ６４の図１の左側には、露光ユニット６２が配置されており、露光ユニット６２からは、画像信号に応じた４本のレーザ光Ｌ（Ｙ）、Ｌ（Ｍ）、Ｌ（Ｋ）、Ｌ（Ｃ）が、露光ユニット６２の図１の左側に配置された感光体ユニット５０を構成する感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｋ、５２Ｃ（以下、総称する場合は、単に「５２」とする）へ向けて発せられ、感光体ドラム５２に潜像を形成するようになっている。
【００２５】
感光体ドラム５２は、図１の上からイエロー（５２Ｙ）、マゼンダ（５２Ｍ）、ブラック（５２Ｋ）、シアン（５２Ｃ）用となっている。
【００２６】
露光ユニット６２は、 Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色のレーザ光Ｌ（Ｙ）、Ｌ（Ｍ）、Ｌ（Ｋ）、Ｌ（Ｃ）（以下総称する場合は、レーザ光Ｌという）を出力する光源部と、レーザ光Ｌに対して変調及び走査を行なう変調処理部と、露光面上の走査速度を補正するｆθレンズや走査方向にレンズパワーを持つ面倒れ補正用のシリンドリカルレンズ等により構成された光学系と、を含んで構成されている。
【００２７】
露光ユニット６２では、光源部から射出された各色のレーザ光Ｌが変調処理部に入射され、各色毎の画像情報に応じてそれぞれ変調されて、ポリゴンモータ６３により回転しているポリゴンミラー６７により走査される。ポリゴンミラー６７により走査された各色のレーザ光Ｌは、ミラー群６９により各色に対応する感光体ドラム５２の配設方向に反射されて各感光体ドラム５２上に結像される。
【００２８】
感光体ユニット５０には、各感光体ドラム５２に対応して、帯電ロール５６及びリフレッシュロール５４が備えられており、それぞれ感光体ドラム５２に接触回転するように設けられている。帯電ロール５６では、感光体ドラム５２を一様に帯電させ、後述する現像器ユニット５８に備えられたマグネットロール７６から飛翔するトナーを感光体ドラム５２の表面に付着させる。一方、リフレッシュロール５４は、感光体ドラム５２の表面に付着した残留トナーを取り除き、感光体ドラム５２の表面にトナーが残留することで生じるゴースト等を防止する。
【００２９】
ここで、現像器ユニット５８は、それぞれの感光体ユニット５０の図１右下側に配置されており、各感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｋ、５２Ｃに対応して４つの現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃの各々が縦方向に並べられている。
【００３０】
一方、感光体ユニット５０の図１の左側には、中間転写ユニット６６が配置されており、３つのドラム状の中間転写体６８、７０、７２が備えられている。２つの第１中間転写体６８、７０は、縦方向に上下に並べられており、上部の第１中間転写体６８が、感光体ドラム５２のうち上部に配置された２つの感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍに接触回転し、下部の第１中間転写体７０が、下部に配置された２つの感光体ドラム５２Ｋ、５２Ｃに接触回転するようになっている。また、第２中間転写体７２は、第１中間転写体６８、７０の双方に接触回転するようになっており、この第２中間転写体７２に、前述した転写ロール７４が接触回転する。
【００３１】
したがって、感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍから各トナー画像が第１中間転写体６８に転写され、感光体ドラム５２Ｋ、５２Ｃから各トナー画像が第１中間転写体７０にそれぞれ転写される。この第１中間転写体６８、７０に転写された各２色のトナー画像が、第２中間転写体７２に転写されて４色となり、この４色のトナー画像が転写ロール７４により用紙に転写されることになる。
【００３２】
これらの中間転写体６８、７０、７２の画像転写位置よりも下流側には、それぞれクリーニングロール７８が配置されている。また、クリーニングロール７８の配置位置よりも下流側、かつ中間転写体６８、７０、７２に画像が転写される位置よりも上流側には、それぞれクリーニングブラシ８０が配置されている。
【００３３】
クリーニングロール７８は回転可能であり、一方、クリーニングブラシ８０は、周囲に多数の毛体が植毛されたブラシ形状である。クリーニングブラシ８０は、中間転写体６８、７０、７２を摺擦するようになっている。
【００３４】
次に、図２を用いて、転写後の中間転写体６８、７０、７２に残留するトナーをクリーニングするクリーニングロール７８及びクリーニングブラシ８０へ電源を供給する電源装置８８について詳しく説明する。
【００３５】
電源装置８８は、直流電圧をクリーニングロール７８に印加するクリーニングロールＤＣバイアス印加部９０と、クリーニングロール７８に帯電した電位の周期的に変化するＡＣ成分を検出するＡＣ成分検出部９４と、検出されたＡＣ成分の逆位相であって、かつ、周期的に変化する交流電圧をクリーニングロールＤＣバイアス印加部９０の直流電圧に重畳させるＡＣ成分逆バイアス印加部９２とを備えており、クリーニングロールＤＣバイアス印加部９０、ＡＣ成分検出部９４、及びＡＣ成分逆バイアス印加部９２は、クリーニングロール７８に接続されている。
【００３６】
クリーニングロールＤＣバイアス印加部９０は、直流電源を備えており、また、制御部１００に接続され、制御部１００からの指示に基づいて、直流電圧をクリーニングロール７８に印加し、クリーニングロール７８に直流成分のみからなる電荷量を帯電させ、クリーニングロール７８と中間転写体６８、７０、７２との間に、中間転写体６８、７０、７２に付着する正常極性としてのマイナス極性のトナーを吸着する電界を形成し、クリーニングロール７８は、中間転写体６８、７０、７２に付着するマイナス極性のトナーを吸着する。
【００３７】
また、ＡＣ成分逆バイアス印加部９２は、交流電源を備えており、ＡＣ成分検出部９４によって検出されたＡＣ成分の逆位相となっている交流電圧を、クリーニングＤＣバイアス印加部９０が印加する直流電圧に重畳させる。
【００３８】
また、電源装置８８は、更に、直流電圧を印加するクリーニングブラシＤＣバイアス印加部９６と、交流電圧を印加するクリーニングブラシＡＣバイアス印加部９８とを備えており、クリーニングブラシＤＣバイアス印加部９６及びクリーニングブラシＡＣバイアス印加部９８は、クリーニングブラシ８０に接続されている。
【００３９】
クリーニングブラシＤＣバイアス印加部９６は、直流電源を備えており、また、制御部１００に接続されており、制御部１００からの指示に基づいて、直流電圧をクリーニングブラシ８０に印加する。また、クリーニングブラシＡＣバイアス印加部９８は、交流電源を備えており、また、制御部１００に接続され、制御部１００からのＡＣ波形に基づいて、交流電圧を、クリーニングブラシＤＣバイアス印加部９６が印加する直流電圧に重畳させて、重畳した電圧をクリーニングブラシ８０に印加する。
【００４０】
クリーニングブラシＤＣバイアス印加部９６が印加する直流電圧は、クリーニングブラシ８０に所定の電荷量を帯電させて、クリーニングブラシ８０と中間転写体６８、７０、７２との間に、中間転写体６８、７０、７２に付着する帯電の低いマイナス帯電しているトナーを吸着する電界を形成する電圧である。また、クリーニングブラシＡＣバイアス印加部９８が印加する交流電圧は、クリーニングブラシ８０に交流成分からなる電荷量を帯電させて、クリーニングブラシ８０と中間転写体６８、７０、７２との間の電界を振動させ、クリーニングロール７８に吸着されなかったマイナス極性のトナー及び未帯電のトナーも吸着可能する電圧である。こうして、クリーニングブラシ８０は、中間転写体６８、７０、７２に付着する全ての極性のトナーを吸着できるようになっている。
【００４１】
クリーニングロール７８とクリーニングブラシ８０とは、隣り合うように配置されており、クリーニングロール７８とクリーニングブラシ８０との間隔は、例えば、数ミリとなっている。従って、クリーニングロール７８が保持するトナーを回収し、搬送する回収機構とクリーニングブラシ８０が保持するトナーを回収し、搬送する回収機構とを共通とすることができるため、装置の省スペース化を図ることが可能となる。
【００４２】
次に、第１の実施の形態の作用について説明する。
【００４３】
各感光体ドラム５２の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成（印字）プロセスが次のように行われる。
【００４４】
まず、各感光体ドラム５２は所定の回転速度、例えば９５ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。
【００４５】
そして、感光体ドラム５２の表面は、帯電ロール５６に所定の帯電レベル（例えば、約−８００Ｖ）の直流電圧を印加することによって、所定レベルに一様に帯電される。なお、第１の実施の形態では、帯電ロール５６に対して直流電圧のみを印加しているが、交流成分を直流成分に重畳するように構成することもできる。
【００４６】
次に、一様な表面電位とされた各感光体ドラム５２の表面に、露光ユニット６２によって各色に対応したレーザ光Ｌが照射され、各色毎の画像情報に応じた静電潜像が形成される。これにより、感光体ドラム５２のレーザ光Ｌによる露光部位の表面電位は所定レベル（例えば、−６０Ｖ以下程度）にまで除電される。
【００４７】
そして、各感光体ドラム５２の表面に形成された静電潜像は対応する各現像器ユニット５８によって現像され、各感光体ドラム５２上に各色のトナー画像として可視化される。
【００４８】
次に、各感光体ドラム５２上に形成された各色のトナー画像は、対応する第１中間転写体６８、７０上に静電的に一次転写される。ここで、感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍに形成されたＹ色及びＭ色のトナー画像は第１中間転写体６８に、感光体ドラム５２Ｋ、５２Ｃに形成されたＫ色及びＣ色のトナー画像は第１中間転写体７０上に、各々転写される。
【００４９】
この後、第１中間転写体６８、７０上に形成されたトナー画像は、第２中間転写体７２上に静電的に二次転写される。これにより、第２中間転写体７２上には、単色像からＹ、Ｍ、Ｋ、Ｃの各色の四重色像までのトナー画像が形成されることになる。
【００５０】
最後に、第２中間転写体７２上に形成されたトナー画像は、転写ロール７４によって用紙搬送路を通る用紙に三次転写される。当該用紙は、三次転写の後、用紙上に形成されたトナー画像が、定着部３２によって加熱定着され、画像形成プロセスが終了する。
【００５１】
ここで、第１中間転写体６８、７０から第２中間転写体７２にトナー画像が転写された後、及び第２中間転写体７２から用紙にトナー画像が転写された後に、転写されずに中間転写体６８、７０、７２に残留する残留トナーが発生する。このため、残留トナーを中間転写体６８、７０、７２から除去する必要がある。
【００５２】
まず、クリーニングＤＣバイアス印加部９０によって直流電圧をクリーニングロール７８に印加し、クリーニングロール７８に帯電したＤＣ成分によって、中間転写体６８、７０、７２に残留する残留トナーの大半であるマイナス極性のトナーを回収する。続いて、クリーニングブラシＤＣバイアス印加部９６及びクリーニングブラシＡＣバイアス印加部９８によって直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧をクリーニングブラシ８０に印加し、クリーニングブラシ８０に帯電したＡＣ成分によって、わずかに存在する帯電の低いマイナス帯電しているトナー、未帯電のトナー及びクリーニングロール７８で回収しきれなかったマイナス極性のトナーを回収する。このようにして、中間転写体６８、７０、７２に残留する残留トナーの全てを回収する。
【００５３】
このとき、クリーニングブラシ８０に印加される交流電圧は例えば１ｋＨｚ、ピークトゥーピークは１．２ｋＶであり、直流電圧は１．０ｋＶとなっており、交流電圧と直流電圧とを重畳した電圧が、クリーニングブラシ８０に印加される。また同時にクリーニングロール７８に対して１．０ｋＶの電圧が印加される。
【００５４】
そして、クリーニングブラシ８０に帯電している電位は、図３（Ａ）に示すような、ＡＣ成分とＤＣ成分とを合わせた電位となっている。
【００５５】
一方、クリーニングロール７８は、クリーニングブラシ８０に帯電している電位のＡＣ成分の影響を受け、図３（Ｂ）に示すように、クリーニングロール７８に帯電する電位は、周期的に変化するＡＣ成分を有している。このとき、クリーニングロール７８のＡＣ成分検出部９４によって、帯電した電位のＤＣ成分をカットしたＡＣ成分を得る。このＡＣ成分は、環境、使用状況で異なるが最大でピークトゥーピーク３００Ｖ程度となっている。このＡＣ成分を抵抗で分圧し、ＡＣ成分逆バイアス印加部９２に入力させ、ＡＣ成分逆バイアス印加部９２において、反転増幅回路等を用いて反転して、トランスなどで昇圧させた交流電圧を、クリーニングロールＤＣバイアス印加部９０が印加する直流電圧に重畳させる。こうすることで、クリーニングロール７８に帯電する電荷量を制御し、クリーニングブラシ８０に帯電する電位のＡＣ成分の影響によって、クリーニングロール７８にＡＣ成分の電位が帯電しないように、帯電した電位のＡＣ成分を打ち消すことができ、クリーニングロール７８に帯電する電位をＤＣ成分のみとしてクリーニング能力を低下させることなく、マイナス極性のトナーを回収することができる。
【００５６】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る画像形成装置によれば、直流電圧を印加されたクリーニングロール及び直流電圧と交流電圧とを重畳させた周期的に変化する電圧を印加されたクリーニングブラシにより、正常極性のトナー及び正常極性とは異なる極性のトナーを中間転写体の表面から回収できる。
【００５７】
また、クリーニングロールに対して、クリーニングロールで検出されたＡＣ成分の逆位相となる交流電圧を直流電圧と重畳させてクリーニングロールに印加して、クリーニングブラシに帯電したＡＣ成分によって、クリーニングロールにＡＣ成分が帯電しないように、クリーニングロールに帯電する電荷量を制御することにより、クリーニングロールでは安定したＤＣ成分のみが帯電されるため、クリーニングブラシに帯電したＡＣ成分の影響によって、クリーニングロールのクリーニング能力を低下させることを防止することができる。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。なお、第１の実施の形態と基本的に同一の構成、作用については、第１の実施の形態と同一符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
第２の実施の形態に係る画像形成装置では、図４に示すように、電源装置１８８に、制御部１００からのＡＣ波形及びＡＣ成分検出部９４からの検出結果に基づいて、ＡＣ成分の振幅を制御してＡＣ成分逆バイアス印加部１９２に出力するＡＣ成分振幅制御部１９４が設けられている点が第１の実施の形態と異なっている。
【００６０】
クリーニングブラシＡＣバイアス印加部９８に入力する制御部１００からのＡＣ波形をＡＣ成分振幅制御部１９４に入力するようになっており、また、クリーニングロール７８のＡＣ成分検出部９４によって検出されたＡＣ成分をＡＣ成分振幅制御部１９４に入力するようになっている。
【００６１】
第１の実施の形態では、ＡＣ成分検出部９４より得られたＡＣ成分を分圧したあと、ＡＣ成分逆バイアス印加部において、反転増幅回路等を用いて逆位相とすると共に、トランスなどで昇圧した交流電圧を、直流電圧に重畳させている。ＡＣ成分逆バイアス印加部９２によって出力される、打ち消すためのＡＣ成分の逆位相となっている交流電圧は、ＡＣ成分検出部９４より分圧した電圧とトランスの巻き数で決まるため、たいてい実使用状態での要求仕様に対し、5％以内で使用する高圧電源印加箇所においては、問題にならない。
【００６２】
しかし更に精度を求める方式としては、クリーニングブラシＡＣバイアス印加部９８に入力するＡＣ波形を制御部１００からＡＣ成分振幅制御部１９４に入力し、ＡＣ成分検出部９４からの電圧が一定の値(予め決めておいたＡＣ成分なしの状態)になるようにＡＣ成分振幅制御部１９４にてＡＣ波形の振幅を制御し、ＡＣ成分逆バイアス印加部１９２にＡＣ成分を入力する。
【００６３】
ここで、打ち消すべきＡＣ成分はクリーニングブラシ８０に印加される交流電圧に依存した周波数、デューティとなるため、制御部１００からのＡＣ波形をそのままＡＣ成分振幅制御部１９４に入力して、ＡＣ成分検出部９４からの入力がＡＣ成分なしの状態になるように、ＡＣ成分の振幅の制御を行うため、想定外の振幅を持ったＡＣ成分に対しても完全に打ち消すようにクリーニングロール７８に帯電する電荷量を制御することができ、クリーニングロール７８に帯電する電位を、安定して直流成分のみとすることができる。
【００６４】
以上説明したように、第２の実施の形態に係る画像形成装置によれば、クリーニングブラシＡＣバイアス印加部に入力するＡＣ波形と、ＡＣ成分検出部からのＡＣ成分とに基づいて、ＡＣ成分検出部からの入力が一定の値になるようにＡＣ波形の振幅を制御して、ＡＣ成分逆バイアス印加部に入力し、ＡＣ成分の逆位相の交流電圧を、直流電圧に重畳させてクリーニングロールに印加することにより、高精度に、クリーニングロールにＡＣ成分が帯電しないようにすることができる。
【００６５】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。なお、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と基本的に同一の構成、作用については、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同一符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
第３の実施の形態に係る画像形成装置では、図５に示すように、電源装置２８８に、クリーニングロールＤＣバイアス印加部９０とクリーニングロール７８とを接続する電源供給線に接続されている静電容量素子（コンデンサ）２９０を設けている点が第１の実施の形態及び第２の実施の形態と異なる。
【００６７】
静電容量素子２９０は、クリーニングロールＤＣバイアス印加部９０とクリーニングロール７８とを接続する電源供給線に接続されていると共に、接地している。なお、この静電容量素子２９０は、クリーニングブラシ８０によってクリーニングロール７８に帯電するＡＣ成分の周波数に依存して容量を決めればよく、また、周波数が固定している場合、１つの静電容量素子で実現する。
【００６８】
クリーニングロール７８に帯電している電位がＡＣ成分を有し、周期的に変化していると、電源供給線を介して、ＡＣ成分の電荷が静電容量素子２９０に流れるため、静電容量素子２９０によって、クリーニングロール７８に帯電している電荷量を制御して、クリーニングロール７８に帯電している電位が、安定して直流成分のみとする。
【００６９】
以上説明したように、第３の実施の形態によれば、クリーニングロールに対して帯電したＡＣ成分が、静電容量素子に流れるため、クリーニングロールにＡＣ成分が帯電しないようにすることができる。
【００７０】
また、ＡＣ成分の周波数が固定している場合、１つの静電容量素子で実現することができるため、簡易な構成とすることができる。
【００７１】
なお、上記の実施の形態では、クリーニングロールとクリーニングブラシとが隣り合って配置され、帯電した電位の影響を受ける場合を示したが、図６に示すように、帯電ロール５６とマグネットロール７６とが隣り合う接近した距離に配置されている場合には、帯電ロール５６とマグネットロール７６との間で、マグネットロール７６に帯電された電位のＡＣ成分が帯電ロール５６の電位に影響を与えることが考えられる。また、その逆の場合、帯電ロール５６にＡＣ成分を印加した場合のマグネットロール７６に対する影響も考えられる。更には、クリーニングブラシ８０と中間転写体６８、７０との間にも中間転写体６８、７０に帯電する直流成分の電位に対して、クリーニングブラシ８０に帯電している電位のＡＣ成分が影響を与える。その場合は、本発明を適用することにより、ＡＣ成分の影響を受けることなく直流成分からなる電位を安定して帯電することが可能である。よって、画像形成装置における隣り合う負荷に対して、交流電圧と直流電圧を重畳して印加する一方の負荷と、直流電圧のみを印加するもう一方の負荷に対して、影響を受けて帯電した電位のＡＣ成分を打ち消すことで、ＤＣ成分のみを安定して帯電させることが出来る。
【００７２】
また、上記の実施の形態では、マイナス極性を正常極性としたが、プラス極性が正常極性となる電子写真プロセスの形態であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置のクリーニングロール、クリーニングブラシ、電源装置、及び制御部の構成を示す概略図である。
【図３】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るクリーニングブラシに帯電している電位を示すグラフであり、（Ｂ）はクリーニングロールに帯電している電位を示すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置のクリーニングロール、クリーニングブラシ、電源装置、及び制御部の構成を示す概略図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置のクリーニングロール、クリーニングブラシ、電源装置、及び制御部の構成を示す概略図である。
【図６】他の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  画像形成装置
５０  感光体ユニット
５２  感光体ドラム
５８  現像器ユニット
６０  現像器
６４  現像剤カートリッジ
６６  中間転写ユニット
６８、７０、７２  中間転写体
７６  マグネットロール
７８  クリーニングロール
８０  クリーニングブラシ
８８、１８８、２８８  電源装置
９０  クリーニングロールＤＣバイアス印加部
９２、１９２  ＡＣ成分逆バイアス印加部
９４  ＡＣ成分検出部
９６  クリーニングブラシＤＣバイアス印加部
９８  クリーニングブラシＡＣバイアス印加部
１００  制御部
１９４  ＡＣ成分振幅制御部
２９０  静電容量素子
【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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