(57)【要約】【課題】構造が簡単で、小型化を達成することができ、装置コストの低減を図ることが可能であって、高画質の画像形成を実現できる、中間転写体クリーニング装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写体クリーニング装置５０において、第１クリーニングファーブラシローラ５２ａと第１クリーニングブレード７０ａにより生じた第１クリーニングファーブラシローラ５２ａの接触帯電電位と、第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂと第２クリーニングブレード７０ｂにより生じた第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂの接触帯電電位とは、互いに異なる極性とされる。【選択図】図２
2007310312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電像が形成される像担持体と、前記像担持体上の静電像を現像して現像剤像とする現像手段と、前記像担持体上の現像剤像を中間転写体に転写する一次転写手段と、前記中間転写体に転写された現像剤像を記録材に転写する二次転写手段と、前記中間転写体上の転写残現像剤をクリーニングするクリーニング装置と、を備えた画像形成装置において、
前記クリーニング装置は、第１クリーニング部と、前記中間転写体の移動方向において前記第１クリーニング部より下流側に設けた第２クリーニング部と、を有し、
前記第１クリーニング部は、前記中間転写体に対し接触回転する第１クリーニングファーブラシローラと、前記第１クリーニングファーブラシローラに接触し、前記第１クリーニングファーブラシローラを接触帯電させる第１クリーニングブレードと、を備え、
前記第２クリーニング部は、前記中間転写体に対し接触回転する第２クリーニングファーブラシローラと、前記第２クリーニングファーブラシローラに接触し、前記第２クリーニングファーブラシローラを接触帯電させる第２クリーニングブレードと、を備え、
前記第１クリーニングファーブラシローラと前記第１クリーニングブレードとの接触により生じた前記第１クリーニングファーブラシローラの接触帯電電位と、前記第２クリーニングファーブラシローラと前記第２クリーニングブレードとの接触により生じた前記第２クリーニングファーブラシローラの接触帯電電位とは、互いに異なる極性とされる、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１及び第２クリーニングブレードは帯電列にて同じ順位の材料にて作製し、前記第１クリーニングファーブラシローラ及び前記第２クリーニングファーブラシローラは、前記第１及び第２クリーニングブレードとは帯電列にて異なる順位の材料にて作製し、且つ、前記第１クリーニングファーブラシローラと前記第２クリーニングファーブラシローラは、帯電列にて異なる順位の材料にて作製されることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１及び第２クリーニングブレードはポリエステル樹脂にて作製し、前記第１クリーニングファーブラシローラ及び前記第２クリーニングファーブラシローラは、いずれか一方のクリーニングファーブラシローラをアクリル繊維にて作製し、他方のクリーニングファーブラシローラをナイロン繊維にて作製することを特徴とする請求項２の画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写体は、無端ベルト状の中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間転写ベルトは、体積抵抗率が１×１０8〜１×１０13［Ω・ｃｍ］、厚みが０．０７〜０．５［ｍｍ］であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記クリーニング装置は、前記中間転写体の移動方向において、前記二次転写手段よりも下流側で、且つ、前記一次転写手段よりも上流側に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの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、一般には、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。本発明は、特に、像担持体に形成された画像を重ね転写して多色画像を形成する中間転写体をクリーニングするための中間転写体クリーニング装置を備えたカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば電子写真方式にて画像を形成する画像形成装置では、記録材として多種多様な紙への高画質な画像を求めるニーズから、中間転写体から記録材に多色画像を転写する中間転写方式の画像形成装置が広く利用されている。
【０００３】
つまり、斯かる構成のカラー画像形成装置では、像担持体上に形成した、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどのトナー画像を中間転写体上に重ねて転写し、中間転写体上に形成された重ね合わせ画像を記録材上に一括転写することが行われている。
【０００４】
このような中間転写方式の画像形成装置においては、中間転写体上にトナー画像を形成するため、記録材に転写した後、中間転写体上に残った残留トナーをクリーニングするクリーニング装置が必要となる。
【０００５】
一般に、残留トナーのクリーニングには、ブレード方式、ファーブラシ方式が採用されており、ブレード方式は、ゴムブレードのような弾性体ブレードを中間転写体に押し付け、機械的にトナーを掻き落とすものである。
【０００６】
ファーブラシ方式は、表面に毛ブラシを貼り付けた円筒基材を回転させながら中間転写体上の転写残トナーに接触させ、同時にブラシにトナーと逆極性のバイアス電圧を印加して機械的及び電気的（静電気的）にトナーをクリーニングするものである。
【０００７】
中間転写方式の画像形成装置においては、多色のトナー画像を中間転写体上で重ねている間はクリーニング装置を中間転写体から退避させなくてはならない。従って、この中間転写体に対するクリーニング装置の接離時に機械的な負荷が大きいと各色のトナー画像の位置がずれてしまう。
【０００８】
このため、中間転写体のクリーニング装置としては、ブレード方式に比べて接触負荷の少ないファーブラシ方式が適しているといえる。
【０００９】
ファーブラシ方式としては、特許文献１に記載するような方法がある。斯かるファーブラシ方式を採用したクリーニング装置の一例を図９に示す。
【００１０】
クリーニング装置５０Ａは、クリーナーケース５１を有し、その上部は上カバー６１にて蓋されている。クリーナーケース５１内に、主に正に帯電されたトナーをクリーニングするための第１のクリーニング部５０ａと、主に負に帯電されたトナーをクリーニングするための第２のクリーニング部５０ｂとを有する。
【００１１】
第１のクリーニング部５０ａは、第１のクリーニングローラとしての第１のファーブラシ５２ａと、第１のファーブラシ５２ａに接触する金属製の第１のバイアスローラ５３ａと、第１のバイアスローラ５３ａ表面上のトナーを掻き取る第１のクリーニングブレード５４ａとを有する。第１のファーブラシ５２ａと、第１のバイアスローラ５３ａと、第１のクリーニングブレード５４ａとは、第１のクリーニング支持体５５ａに一体的に保持され、クリーナーケース５１に対し支点５６を中心に回動可能に支持されている。
【００１２】
第２のクリーニング部５０ｂは、第２のクリーニングローラとしての第２のファーブラシ５２ｂと、第２のファーブラシ５２ｂに接触する金属製の第２のバイアスローラ５３ｂと、第２のバイアスローラ５３ｂ表面上のトナーを掻き取る第２のクリーニングブレード５４ｂとを有する。第２のファーブラシ５２ｂと、第２のバイアスローラ５３ｂと、第２のクリーニングブレード５４ｂとは、第２のクリーニング支持体５５ｂに一体的に保持され、クリーナーケース５１に対し支点５７を中心に回動可能に支持されている。
【００１３】
第１のクリーニングブレード５４ａと第２のクリーニングブレード５４ｂは厚さ２〜３ｍｍのウレタンで構成される。
【００１４】
第１のクリーニングブレード５４ａと第２のクリーニングブレード５４ｂの両方から掻き落とされたトナーを、図示しないトナー回収部に搬送するスパイラル状の搬送スクリュー６０が配置されている。
【００１５】
更に、中間転写体１０の表面から掻き落とされたトナーがこぼれ落ちるのを防止するためのスクイシート５８が配置されている。
【００１６】
スクイシート５８はフィルム状のシートからなり、クリーナーケース５１の下端開口部に位置し、クリーナーケース５１に対し支点５９を中心に回動可能に支持されている。
【００１７】
ここで、第１のファーブラシ５２ａと第２のファーブラシ５２ｂに用いられるブラシは、導電性アクリル繊維から構成されている。
【００１８】
また、特許文献３には、摩擦帯電を利用したクリーニング装置が記載されている。このクリーニング装置は、帯電ローラに当接するブラシローラのブラシ繊維が、帯電ローラの表面との接触により、帯電ローラ上のトナーの帯電極性と逆極性に摩擦帯電する材料によって構成される。
【特許文献１】特開２００１−２５５７４９号公報
【特許文献２】特開２００３−２２８２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
特許文献１などに記載の従来のファーブラシ方式のクリーニング装置は、複数のクリーニングローラとしてのファーブラシ、及び、各ファーブラシローラに接触する複数のバイアスローラ、バイアス発生装置のようなバイアス印加手段、更には、各バイアスローラ上のトナーを掻取る掻取部材などが必要とされる。
【００２０】
しかしながら、近年はより低コストで、より高品質の装置が求められているため、クリーニング装置の簡素化によるコストダウンが求められるようになってきている。
【００２１】
このため、上記特許文献１の中で述べられているバイアスローラとバイアス発生装置は、クリーニング装置を大型化し、コストアップに課題がある。
【００２２】
又、特許文献２に記載の摩擦帯電を利用したクリーニング装置は、トナー飛散による反転トナーの回収が困難である。従って、斯かるクリーニング装置を、中間転写体のクリーニング装置として使用した場合には、中間転写体の表面電位に対してトナーの帯電方向と逆方向に帯電したトナーの回収が困難となり、高画質を得ることに関して課題が残る。
【００２３】
本発明の目的は、構造が簡単で、小型化を達成することができ、装置コストの低減を図ることが可能であって、高画質の画像形成を実現できる、中間転写体クリーニング装置を備えた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】
【００２４】
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、静電像が形成される像担持体と、前記像担持体上の静電像を現像して現像剤像とする現像手段と、前記像担持体上の現像剤像を中間転写体に転写する一次転写手段と、前記中間転写体に転写された現像剤像を記録材に転写する二次転写手段と、前記中間転写体上の転写残現像剤をクリーニングするクリーニング装置と、を備えた画像形成装置において、
前記クリーニング装置は、第１クリーニング部と、前記中間転写体の移動方向において前記第１クリーニング部より下流側に設けた第２クリーニング部と、を有し、
前記第１クリーニング部は、前記中間転写体に対し接触回転する第１クリーニングファーブラシローラと、前記第１クリーニングファーブラシローラに接触し、前記第１クリーニングファーブラシローラを接触帯電させる第１クリーニングブレードと、を備え、
前記第２クリーニング部は、前記中間転写体に対し接触回転する第２クリーニングファーブラシローラと、前記第２クリーニングファーブラシローラに接触し、前記第２クリーニングファーブラシローラを接触帯電させる第２クリーニングブレードと、を備え、
前記第１クリーニングファーブラシローラと前記第１クリーニングブレードとの接触により生じた前記第１クリーニングファーブラシローラの接触帯電電位と、前記第２クリーニングファーブラシローラと前記第２クリーニングブレードとの接触により生じた前記第２クリーニングファーブラシローラの接触帯電電位とは、互いに異なる極性とされる、
ことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、構造が簡単で、小型化を達成することができ、装置コストの低減を図ることが可能である。しかも、本発明では、高画質の画像形成を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
【００２７】
実施例１
図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す。本実施例にて、画像形成装置は、回転現像装置を備えた中間転写方式の電子写真カラー画像形成装置とされる。
【００２８】
本実施例にて、カラー画像形成装置１００は、上部にデジタルカラー画像リーダ部１００Ｒを、そして、下部にデジタルカラー画像プリンタ部１００Ｐを有する。リーダ部１００Ｒにて原稿画像が読み込まれる。プリンタ部１００Ｐは、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）を備え、その周りに、帯電手段、現像手段、転写手段、中間転写体、などの画像形成手段が配置されている。
【００２９】
リーダ部１００Ｒにおいて読み取った原稿画像は、図示しないレーザー出力部にて各色毎の光信号に変換される。光信号に変換されたレーザー光は、ポリゴンミラー３ａで反射され、レンズ３ｂ及び折り返しミラー３ｃを経て感光ドラム１の面に露光される。
【００３０】
感光ドラム１の周りには、帯電手段としての一次帯電器２が配置されており、感光ドラム１を一様に帯電する。一様に帯電された感光ドラム１は、上述のように、リーダ部１００Ｒからのレーザー光が露光される。これによって、感光ドラム１に静電像が形成される。
【００３１】
一方、感光ドラム１に対向して現像手段としての回転現像装置４が設けられている。回転現像装置４は、現像ロータリ４Ａを備えており、この現像ロータリ４Ａに、本実施例では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを収容した現像器（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）が搭載されている。現像ロータリ４Ａは、回転して、所定の現像器を感光ドラム１と対向した現像位置へと移動する。この現像位置に移動した現像器によって、感光ドラム１上に形成された静電像を現像し、現像剤像、即ち、トナー像とする。このトナー像は、その都度、中間転写体の上に、本実施例では無端ベルト状とされる中間転写ベルト１０の上に、一次転写部Ｔ１にて一次転写手段としての一次転写ローラ５によって一次転写される。感光ドラム１は、転写残トナーを感光ドラムクリーニング装置６により除去された後、次の画像形成に供される。
【００３２】
現像ロータリ４Ａにより現像器を切り替えながら、上記画像形成動作を必要色分繰り返す。これによって、中間転写ベルト１０上にトナー画像が重ね合わせられたカラー像が形成される。
【００３３】
記録材としての転写紙Ｓは、カセット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、或いは、マルチ手差し２０ｄより繰り出し、搬送ローラ２１、２２、２３にて搬送され、レジストローラ２４で斜行補正及びタイミング取りを行った後、二次転写部Ｔ２に向けて搬送される。
【００３４】
その後、二次転写手段としての二次転写ローラ１５を備えた二次転写部Ｔ２にて、中間転写ベルト１０上のカラー像を、転写紙Ｓ上に二次転写する。
【００３５】
二次転写部Ｔ２を抜けた転写紙Ｓは、定着部３０にて、トナーを熱定着し、排出或いは両面画像形成行程に向かう。
【００３６】
また、トナー像が転写紙Ｓに転写された中間転写ベルト１０は、転写残トナーを除去するために、中間転写体クリーニング装置５０にてクリーニングされる。
【００３７】
次に、図２を参照して、中間転写ベルト１０に対するクリーニング装置５０を説明する。クリーニング装置５０は、中間転写ベルト１０の移動方向において、二次転写ローラ１５が設けられた二次転写部Ｔ２よりも下流側で、且つ、一次転写ローラ５が設けられた一次転写部Ｔ１よりも上流側に配置されている。
【００３８】
本実施例にて、クリーニング装置５０は、ハウジング５１を有し、その上部は上カバー６１にて蓋されている。ハウジング５１内には、本実施例では、後述するように、例えば主に負に帯電されたトナーをクリーニングするための第１のクリーニング部５０ａと、主に正に帯電されたトナーをクリーニングするための第２のクリーニング部５０ｂとを有する。
【００３９】
本実施例では、第２のクリーニング部５０ｂは、中間転写ベルト１０の移動方向に対して第１のクリーニング部５０ａより下流側に位置している。
【００４０】
第１のクリーニング部５０ａは、第１のクリーニングローラとしての第１のファーブラシ（即ち、第１クリーニングファーブラシローラ）５２ａと、第１クリーニングファーブラシローラ５２ａに接触する第１のクリーニングブレード７０ａとを有する。第１クリーニングファーブラシローラ５２ａと、第１のクリーニングブレード７０ａとは、第１のクリーニング支持体５５ａに一体的に保持され、ハウジング５１に対し支点５６を中心に回動可能に支持されている。
【００４１】
第２のクリーニング部５０ｂは、第２のクリーニングローラとしての第２のファーブラシ（即ち、第２クリーニングファーブラシローラ）５２ｂと、第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂに接触する第２のクリーニングブレード７０ｂとを有する。第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂと、第２のクリーニングブレード７０ｂとは、第２のクリーニング支持体５５ｂに一体的に保持され、ハウジング５１に対し支点５７を中心に回動可能に支持されている。
【００４２】
つまり、本実施例によると、中間転写ベルト１０の移動方向に対して、第１クリーニングファーブラシローラ５２ａの下流側に位置して第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂが設けられている。
【００４３】
また、第１クリーニングファーブラシローラ５２ａと第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂは、中間転写ベルト１０の支持ローラ１２の回りに対向配置されており、クリーニング作動時には、それぞれ、中間転写ベルト１０に接触している。一方、クリーニング支持体５５ａ、５５ｂが支点５６、５７を中心として回動することにより、第１クリーニングファーブラシローラ５２ａと第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂは、それぞれ、矢印Ａ、Ｂ方向へと移動し、中間転写ベルト１０とは非接触の位置へと退避することが可能である。
【００４４】
また、ハウジング５１内には、第１のクリーニングブレード７０ａと第２のクリーニングブレード７０ｂから掻き落とされたトナーを、図示しないトナー回収部に搬送するスパイラル状の搬送スクリュー６０が設けられる。
【００４５】
更に、ハウジング５１の下端開口部にはフィルム状のシートからなるスクイシート５８が取り付けられている。スクイシート５８は、ハウジング５１に対し支点５９を中心に回動可能に支持されている。
【００４６】
図３に帯電列を示す。これは、電子を放ち易いもの、或いは、電子を受取り易いものの序列を示している。
【００４７】
つまり、異種の物質間で接触、摩擦が行われたとき、図３のように正（＋）に帯電し易いものを上位にし、負（−）に帯電し易いものを下位にして並べたものである。
【００４８】
帯電列より任意のＡ、Ｂ材質を擦り合わせ場合に、Ａ材質がＢ材質より＋側に近い場合は（Ａ＞Ｂ）、Ａは＋側に帯電しＢは−側に帯電することを示している。帯電列上で順位が近い位置にあるもの同士で接触、摩擦した場合は、比較的帯電量が少なく、遠くなると帯電量も大きくなる。
【００４９】
ここで、本実施例のクリーニング装置５０において、クリーニングブラシに関しては、即ち、第１クリーニングファーブラシローラ５２ａと第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂとは、帯電列の順位が異なる材質のブラシを選択している。
【００５０】
つまり、本実施例では、第１クリーニングファーブラシローラ５２ａはアクリル繊維にて構成され、第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂはナイロン繊維にて構成されている。また、第１のクリーニングブレード７０ａと第２のクリーニングブレード７０ｂは、厚さ０．２ｍｍのポリエステル樹脂で構成される。
【００５１】
更に、中間転写ベルト１０としては、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、塩化ビニル等の樹脂又は各種ゴム等に、帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させる。それによって、中間転写ベルト１０は、体積抵抗率が１×１０8〜１×１０13［Ω・ｃｍ］となるように調製されている。また、厚みは、０．０７〜０．５［ｍｍ］としたものを用いる。
【００５２】
中間転写ベルト１０の材料はいずれの材料を使用しても、第１クリーニングファーブラシローラ５２ａとしてアクリルを使用し、第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂ、としてナイロンを使用し、そして、第１及び第２クリーニングブレード７０ａ、７０ｂとしてポリエステルを使用すれば、帯電列の順位により第１クリーニングファーブラシローラ５２ａ及び第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂは、互いに異なる極性に帯電され、中間転写ベルト１０に対するクリーニングを達成することができる。
【００５３】
つまり、本実施例では、第１クリーニングファーブラシローラ５２ａは正（＋）に帯電され、第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂは負（−）に帯電される。
【００５４】
中間転写ベルト１０の支持ローラ１２は、図示せぬ経路でＧＮＤに接続する。即ち、支持ローラ１２を接地することにより、中間転写ベルト１０自体も実質的に０Ｖに除電されている。一方、第１及び第２クリーニングファーブラシローラ５２ａ、５２ｂはフロートであり、それぞれ、上述のように、第１及び第２クリーニングブレード７０ａ、７０ｂに擦られてそれぞれの極性に摩擦帯電される。
【００５５】
ここで、中間転写ベルト１０の表面電位について説明する。
【００５６】
中間転写ベルトを用いた画像形成装置においては、図４に示すように、例えばトナーと逆極性の正バイアスが印加された一次転写ローラ５と感光ドラム１で挟持された１次転写部Ｔ１を通過した中間転写ベルト１０の電位は、第１の支持ローラ１１までの間で、最初上昇して減衰する。
【００５７】
これは図５（ａ）に示すように、一次転写部Ｔ１を通過した直後の中間転写ベルト１０が保有するマイナス電荷とポジ電荷が等量でなく余分なポジ電荷（以下、「余剰電荷」という。）が存在し中間転写ベルト１０は見かけ上ポジに帯電している。
【００５８】
この余剰電荷が中間転写ベルト１０により搬送され、１次転写ローラ５から遠ざかることにより、中間転写ベルト１０の電位が上昇する。
【００５９】
これは図５（ｂ）が示すように、被帯電体をグラウンド電極から離していくと被帯電体の電位が上昇するのと同じ理由である。
【００６０】
つまり、離間距離が大きくなると空気層というコンデンサーの容量が小さくなるので基準電位からの電位差（被帯電体の電位）が上昇する。
【００６１】
これが中間転写ベルト１０の電位が最初に上昇する理由である。
【００６２】
しかし、電位の上昇後、図４に示すように、支持ローラ１１までの間で今度は中間転写ベルト１０の電位は減衰する。
【００６３】
これは、中間転写ベルト１０が保有する前述の余剰電荷が搬送されている間に減少するからである。
【００６４】
例えば、図６（ａ）に示すように、余剰電荷が搬送されてきたときに搬送を停止するとその部分の中間転写ベルト１０の電位は時間と共に、図６（ｂ）のように減衰する。
【００６５】
１次転写ローラ５表面との距離が変化しないのに中間転写ベルト１０の電位が減衰するのは中間転写ベルト１０が保有する前述の余剰電荷が時間と共に減少していることを意味する。
【００６６】
よって、これが、電位上昇後から支持ローラ１１までの間で中間転写ベルト１０の電位が減衰する主な理由である。
【００６７】
中間転写ベルト１０は、二次転写部Ｔ２により、中間転写ベルト１０上のトナー像が記録材Ｓに転写されるが、中間転写ベルト１０は、電位が減衰した状態に維持され、クリーニング装置５０が配置された位置へと移動する。
【００６８】
上述のように、本実施例によれば、中間転写ベルト１０上のトナー像は、帯電極性として負（−）に帯電されるが、現像プロセス及び転写プロセスの過程で負（−）に帯電した転写残トナーと正（＋）に帯電した反転トナーが発生する。
【００６９】
本実施例では、正（＋）に帯電された第１クリーニングファーブラシローラ５２ａ、及び、負（−）に帯電された第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂは、中間転写ベルト１０上の、負（−）又は正（＋）に帯電した転写残トナーを回収することができる。しかし、そのために、第１及び第２クリーニングファーブラシローラ５２ａ、５２ｂは、時間と共に電荷が減衰する。そこで、第１及び第２クリーニングファーブラシローラ５２ａ、５２ｂを所定の値の帯電状態に保つために、第１及び第２クリーニングファーブラシローラ５２ａ、５２ｂの回転を維持することにより第１及び第２クリーニングブレード７０ａ、７０ｂとの摩擦帯電を持続させる必要がある。
【００７０】
第１及び第２クリーニングファーブラシローラ５２ａ、５２ｂのトナー回収能力は、第１及び第２クリーニングファーブラシローラ５２ａ、５２ｂと中間転写ベルト１０の周速に依存する。本実施例においては第１及び第２クリーニングファーブラシローラ５２ａ、５２ｂが１５０ｍｍ／ｓ、中間転写ベルト１０が３００ｍｍ／ｓでカウンター方向に回転することにより良好なクリーニング効果が得られた。
【００７１】
図７に、本実施例のクリーニング装置５０を作動させたときの、第１及び第２クリーニングファーブラシローラ５２ａ、５２ｂと、中間転写ベルト１０と、中間転写ベルト１０上のトナー（転写残トナー及び反転トナー）との帯電状態を示す。
【００７２】
図７に示すように、第１クリーニングファーブラシローラ５２ａは約＋１．５ＫＶに帯電し、−０〜−２ＫＶに帯電した転写残トナーを回収することができる。また、中間転写ベルト１０の移動方向に対して第１のファーブラシ５２ａの下流側に設けた、第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂは約−２ＫＶに帯電し、約＋０〜＋１．５ＫＶに帯電した反転トナーを回収することができる。
【００７３】
上記の帯電圧はＪＩＳ  Ｌ  １０９４法（摩擦帯電圧測定法）に準拠した初期帯電圧（半減期等の時間減衰が起きない状態）を示し、温度・湿度状態２０℃・４０％ＲＨで測定している。
【００７４】
上記実施例の説明では、第１及び第２クリーニングブレード７０ａ、７０ｂはポリエステル樹脂にて作製し、第１のクリーニングファーブラシローラ５２ａをナイロン繊維にて、又、第２のクリーニングファーブラシローラ５２ｂをアクリル繊維にて作製するものとして説明した。しかし、これに限定されるものではない。例えば、第１及び第２クリーニングブレード７０ａ、７０ｂはポリエステル樹脂にて作製し、第１クリーニングファーブラシローラ５２ａをアクリル繊維にて、又、第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂをナイロン繊維にて作製することも可能である。更には、他の材料にて形成することもできる。
【００７５】
本実施例にて重要なことは、第１及び第２クリーニングブレード７０ａ、７０ｂは帯電列にて同じ順位の材料にて作製し、第１クリーニングファーブラシローラ５２ａ及び第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂは、第１及び第２クリーニングブレード７０ａ、７０ｂとは帯電列にて異なる順位の材料にて作製し、且つ、第１クリーニングファーブラシローラ５２ａ及び第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂは、帯電列にて順位の異なる材料にて作製することである。
【００７６】
本発明によると、第１クリーニングファーブラシローラ５２ａと第１クリーニングブレード７０ａとの接触により生じた第１クリーニングファーブラシローラ５２ａの接触帯電電位と、第２クリーニングファーブラシローラ５２ｂと第２クリーニングブレード７０ｂとの接触により生じた第２のクリーニングファーブラシローラ５２ｂの接触帯電電位とは、互いに異なる極性とされる。
【００７７】
斯かる構成により、本発明によれば、構造が簡単で、小型化を達成することができ、装置コストの低減を図ることが可能である。しかも、本発明では、高画質の画像形成を実現できる。
【００７８】
実施例２
本発明の特徴ある構成のクリーニング装置５０は、実施例１で説明したような、一つの像担持体に対向して回転現像装置を備えた中間転写方式のカラー画像形成装置だけでなく、種々の構成の画像形成装置に適用し得る。
【００７９】
図８に、本発明に係る画像形成装置の他の実施例であるタンデム方式のカラー画像形成装置の概略構成を示す。
【００８０】
本実施例にて、画像形成装置１００は、装置本体１００Ａ内で矢印Ｘ方向に走行する無端状（ベルト状）の中間転写体としての中間転写ベルト１０が配設されている。中間転写ベルト１０は、支持ローラ１１、１２、１３に巻回されている。中間転写ベルト１０の水平部に沿って、４つの画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）が直列状に配置されている。これらの画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）は、ほぼ同様の構成をしており、それぞれイエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、ブラック（Ｋ）色のトナー像を形成する点が異なる。
【００８１】
先ず、画像形成部Ｐａについて説明すると、画像形成部Ｐａは、回転可能に配置された像担持体であるドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１ａを備えている。感光ドラム１ａの周囲には、一次帯電手段としての一次帯電器２ａ、露光手段としての露光装置３ａ、現像手段としての現像器４ａ、一次転写手段としての一次転写ローラ５ａ、及びクリーニング手段としてのクリーニング装置６ａ等のプロセス機器が配置されている。
【００８２】
他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、画像形成部Ｐａと同様の構成を備えている。つまり、この画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれ感光ドラム１ｂ、１ｃ、１ｄ、一次帯電器２ｂ、２ｃ、２ｄ、露光装置３ｂ、３ｃ、３ｄ、現像器４ｂ、４ｃ、４ｄ、転写ローラ５ｂ、５ｃ、５ｄ、及び、クリーニング装置６ｂ、６ｃ、６ｄを備えている。
【００８３】
これら画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する点で異なる。また、各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄに配置した現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにはそれぞれイエロートナー（イエロー現像剤）、マゼンタトナー（マゼンタ現像剤）、シアントナー（シアン現像剤）及びブラックトナー（ブラック現像剤）が収納されている。
【００８４】
次に、上記構成の画像形成装置の画像形成動作について説明する。
【００８５】
感光ドラム１ａは、一次帯電器２ａによって一様に帯電され、露光装置３ａから原稿のイエロー成分色による画像信号がポリゴンミラー等を介して感光ドラム１ａ上に投射されて静電像が形成される。次いで、現像器４ａからイエロートナーが供給されて静電像がイエロートナー像として現像される。
【００８６】
このイエロートナー像は、感光ドラム１ａの回転に伴って、感光ドラム１ａと中間転写ベルト１０とが当接する一次転写部Ｔ１ａに到来する。一次転写部Ｔ１ａには、本実施例では、一次転写手段として一次転写ローラ５ａが配置されており、一次転写バイアスが印加されている。従って、感光ドラム１ａ上のイエロートナー像が中間転写ベルト１０へ一次転写される。
【００８７】
イエロートナー像を担持した中間転写ベルト１０は、次の画像形成部Ｐｂに搬送される。このときまでに、画像形成部Ｐｂにおいて、上記と同様の方法で感光ドラム１ｂ上に形成されたマゼンタトナー像が、転写ローラ５ｂが配置された一次転写部Ｔ１ｂにおいて、イエロートナー像上へ転写される。同様に、弾性中間転写ベルト１０が矢印方向に沿って画像形成部Ｐｃ、Ｐｄに進行するにつれて、それぞれ転写ローラ５ｃ、５ｄが配置された一次転写部Ｔ１ｃ、Ｔ１ｄにおいて、シアントナー像、ブラックトナー像が前述のトナー像に重畳転写される。
【００８８】
このときまでに、給紙カセット２０から、給紙ローラ２１、及び、その他の搬送ローラ２２〜２５により送り出された記録材Ｓが二次転写部Ｔ２に達する。二次転写部Ｔ２には、バックアップローラ１３と対向して、中間転写ベルト１０を挟持する態様で二次転写手段としての二次転写ローラ１５が配置されている。二次転写ローラ１５に転写バイアスが印加されており、これによって、上述の４色のトナー像は記録材Ｓ上に転写（二次転写）される。
【００８９】
トナー像が転写された記録材Ｓは定着部３０に搬送される。定着部３０では熱と圧力によってトナー像を記録材Ｓ上に固着させる。
【００９０】
一次転写部Ｔ１（Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃ、Ｔ１ｄ）にて転写しきれなかった感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）上の転写残トナーは、それぞれクリーニング装置６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）によってクリーニングされる。
【００９１】
また、二次転写部Ｔ２によって転写しきれなかった中間転写ベルト１０上の転写残トナーは、中間転写体クリーニング手段としての中間転写体クリーニング装置５０にてクリーニングされ、つぎの画像形成に供される。
【００９２】
本実施例における中間転写体クリーニング装置５０は、実施例１で説明したクリーニング装置５０と同様であるので、再度の説明は省略する。
【００９３】
次に、各部の構成について説明する。
【００９４】
像担持体としての感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）は、直径８０ｍｍのアルミニウム製シリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ）を塗布して構成したものである。感光ドラム１は、その両端部をフランジによって回転自在に支持されており、一方の端部に不図示の駆動モータから駆動力を伝達することにより、図の反時計回り方向に回転駆動される。
【００９５】
一次帯電器２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）は、ローラ状に形成された導電性ローラである。このローラ２を感光ドラム１表面に当接させるとともに、不図示の電源によって帯電バイアス電圧を印加することにより、感光ドラム１表面を一様に負極性に帯電させる。
【００９６】
露光装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）は、本実施例では、不図示のポリゴンミラーを先端に装着したＬＥＤアレイよりなり、不図示の駆動回路により画像信号に応じて点灯制御される。
【００９７】
現像器４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）は、それぞれ、負帯電特性のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを収納したトナー収納部７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）と、感光体ドラム１表面に隣接し不図示の駆動部により回転駆動される。そして、図示しない現像バイアス電源により現像バイアス電圧を印加することにより現像を行う現像ローラ８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）とを有している。本実施例では、上述のように、前記トナー収納部７には記録材Ｓの搬送方向上流側から順にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナーが収納されている。
【００９８】
本実施例にて、中間転写ベルト１０は、周長（Ｌ）が２４００ｍｍとされ、速度Ｖは、一秒間に３００ｍｍとされる。
【００９９】
中間転写ベルト１０の内側に、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと対向して配置され、中間転写ベルト１０に当接する転写ローラ５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）には、転写バイアス用電源（電源）５１（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ）が接続されている。又、この転写ローラ５には、正極性の電圧が印加される。この電界により、感光ドラム１に接触中の中間転写ベルト１０に、感光ドラム１上の負極性の各色トナー像が順次転写され、カラー画像が形成される。
【０１００】
中間転写ベルト１０は、実施例１で説明したと同様の構成とされる。
【０１０１】
本実施例においても、実施例１と同様の作用効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】クリーニング装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図３】クリーニングブラシの帯電列図である。
【図４】中間転写ベルト電位とベルト位置との関係を説明する図である。
【図５】被帯電体電位と離間距離との関係を説明する図である。
【図６】中間転写ベルト電位とベルト停止時間との関係を説明する図である。
【図７】本発明に従ったクリーニング装置によるクリーニング時の帯電状態を説明する図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示す概略構成図である。
【図９】従来のクリーニング装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１          感光ドラム（像担持体）
２          一次帯電器（一次帯電手段）
３          露光装置（露光手段）
４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）          現像装置（現像手段）
５          一次転写ローラ（一次転写手段）
６          像担持体クリーニング装置
１０        中間転写ベルト（中間転写体）
１５        二次転写ローラ（二次転写手段）
５０        中間転写体クリーニング装置
５０ａ      第１クリーニング部
５０ｂ      第２クリーニング部
５２ａ      第１クリーニングファーブラシローラ
５２ｂ      第２クリーニングファーブラシローラ
７０ａ      第１クリーニングブレード
７０ｂ      第２クリーニングブレード
【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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